KR101898077B1 - Circulating fluidized bed boiler - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 연소실 하부의 온도가 미리 설정된 설정 온도 이하인 경우, 고온의 배기가스를 순환시켜 연소실의 하부로 공급되는 순환매체의 온도를 높여줌으로써, 연소실 하부의 온도를 적절하게 유지할 수 있다. 또한, 배기가스의 순환유량을 제어함으로써, 보일러 시스템의 효율 저감을 최소화할 수 있다. According to the present invention, when the temperature in the lower portion of the combustion chamber is equal to or lower than a predetermined set temperature, the temperature of the lower portion of the combustion chamber can be appropriately maintained by circulating the high temperature exhaust gas and raising the temperature of the circulating medium supplied to the lower portion of the combustion chamber. Further, by controlling the circulating flow rate of the exhaust gas, the efficiency reduction of the boiler system can be minimized.

Description

순환 유동층 보일러 시스템{Circulating fluidized bed boiler}[0001] Circulating fluidized bed boiler [0002]

본 발명은 순환 유동층 보일러 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 고휘발분 연료를 순환 매체로 사용시 연소실 하부 온도를 적절하게 유지할 수 있는 순환 유동층 보일러 시스템에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a circulating fluidized bed boiler system, and more particularly, to a circulating fluidized bed boiler system capable of appropriately maintaining a temperature of a combustion chamber lower when a high volatile fuel is used as a circulating medium.

일반적으로 순환 유동층 보일러 시스템은, 화석 연료, 바이오 매스 연료 등의 고형 연료를 모래 등의 층(bed) 물질(또는 순환 매체)과 함께 연소실(Furnace), 사이클론(Cyclone), 룹실(Loopseal) 및 연소실을 순환하면서 증기를 생산하는 시스템이다. 순환 유동층 보일러 시스템은 강력한 혼합력과 열전달 특성을 바탕으로 석탄 등의 화석 연료 뿐만 아니라 바이오 매스까지 다양한 연료를 연소시킬 수 있다.Generally, a circulating fluidized bed boiler system is a system in which a solid fuel such as a fossil fuel or a biomass fuel is introduced into a combustion chamber (Furnace), a cyclone (Cyclone), a loop chamber (Loopseal) To produce steam. The circulating fluidized bed boiler system can burn various fuels, not only fossil fuels such as coal but also biomass, based on strong mixing power and heat transfer characteristics.

순환 유동층 보일러 시스템에서, 연소실에서 연소된 바닥재(bottom ash)는 약 900℃의 고온 상태로 배출되기 때문에, 상기 바닥재를 냉각시키기 위한 바닥재 냉각기가 설치된다. 상기 바닥재를 냉각시키는 방법은 스크류 방법과 유동층 방법이 있다. 유동층 바닥재 냉각기(FBAC, Fluidized Bottom Ash Cooler)는 스크류 방법에 비해 처리용량이 크고 열전달 효율이 좋기 때문에 많이 사용된다. In the circulating fluidized bed boiler system, since bottom ash burned in the combustion chamber is discharged at a high temperature of about 900 캜, a bottoming cooler for cooling the bottoming material is installed. Methods for cooling the flooring include a screw method and a fluidized bed method. Fluidized bottom ash cooler (FBAC) is widely used because it has higher processing capacity and better heat transfer efficiency than the screw method.

한편, 순환 유동층 보일러 시스템에서 나무, 볏짚 등의 바이오 매스인 고 휘발분 연료를 사용시, 연소실 상부의 연소 비율이 늘어나면서 연소실 하부 온도가 감소하는 현상이 발생된다. 연소실 하부의 온도가 지속적으로 감소하면, 연소 효율이 저하되고 시스템이 정지되는 상황에 이르게 되는 문제점이 있다. On the other hand, when the high volatile fuel such as wood or rice straw is used in the circulating fluidized bed boiler system, the combustion rate at the upper part of the combustion chamber increases and the temperature of the lower part of the combustion chamber decreases. If the temperature in the lower portion of the combustion chamber is continuously reduced, there is a problem that the combustion efficiency is lowered and the system is stopped.

한국공개특허 1994-0008728Korean Patent Publication No. 1994-0008728

본 발명의 목적은, 연소실 하부 온도를 제어하여 연소 효율을 향상시킬 수 있는 순환 유동층 보일러 시스템을 제공하는 데 있다. It is an object of the present invention to provide a circulating fluidized bed boiler system capable of improving the combustion efficiency by controlling the combustion chamber lower temperature.

본 발명에 따른 순환 유동층 보일러 시스템은, 고체 연료와 순환 매체를 유동시키면서 연소시키는 연소실과; 상기 연소실로부터 배출된 순환 매체와 배기가스가 유입되고, 상기 순환 매체와 상기 배기가스를 분리하여 배출시키는 사이클론과; 상기 사이클론에서 배출된 순환 매체를 모은 후 상기 연소실로 배출시키는 룹실(Loopseal)과; 상기 사이클론에서 배출된 배기가스가 유입되고, 상기 배기가스를 이용해 상기 연소실로 공급되는 공기를 예열시키는 공기 예열기와; 상기 룹실에 연결되어, 상기 룹실에 모인 순환 매체 중 일부가 유입되고, 유입된 순환 매체의 열을 회수한 후 상기 연소실로 배출하는 외부열교환기(FBHE, Fluidized Bed Heat Exchanger)와; 상기 연소실의 하부 온도가 미리 설정된 설정 온도 이하이면, 상기 공기 예열기 내부의 배기가스 중 일부를 상기 연소실, 상기 룹실 및 상기 외부열교환기 중 적어도 하나로 순환시켜, 상기 연소실로 순환되는 순환매체를 가열하는 배기가스 순환수단을 포함한다.A circulating fluidized bed boiler system according to the present invention includes: a combustion chamber for combusting a solid fuel and a circulating medium while flowing; A cyclone for introducing a circulating medium and an exhaust gas discharged from the combustion chamber and separating and discharging the circulating medium and the exhaust gas; A loop chamber for collecting the circulation medium discharged from the cyclone and discharging the circulation medium to the combustion chamber; An air preheater for introducing the exhaust gas discharged from the cyclone and preheating the air supplied to the combustion chamber using the exhaust gas; A fluidized bed heat exchanger (FBHE) connected to the group room to receive a part of the circulating medium collected in the group room, recover the heat of the circulating medium introduced into the chamber, and discharge the heat to the combustion chamber; And a circulation medium circulating to the combustion chamber is heated by circulating a part of the exhaust gas in the air preheater to at least one of the combustion chamber, the group room and the external heat exchanger if the temperature of the lower portion of the combustion chamber is below a predetermined set temperature, Gas circulation means.

본 발명은, 연소실 하부의 온도가 미리 설정된 설정 온도 이하인 경우, 고온의 배기가스를 순환시켜 연소실의 하부로 공급되는 순환매체의 온도를 높여줌으로써, 연소실 하부의 온도를 적절하게 유지할 수 있다.According to the present invention, when the temperature in the lower portion of the combustion chamber is equal to or lower than a predetermined set temperature, the temperature of the lower portion of the combustion chamber can be appropriately maintained by circulating the high temperature exhaust gas and raising the temperature of the circulating medium supplied to the lower portion of the combustion chamber.

또한, 배기가스의 순환유량을 제어함으로써, 보일러 시스템의 효율 저감을 최소화할 수 있다. Further, by controlling the circulating flow rate of the exhaust gas, the efficiency reduction of the boiler system can be minimized.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 순환 유동층 보일러 시스템의 구성이 개략적으로 도시된 도면이다.
도 2는 본 발명의 제2실시예에 따른 순환 유동층 보일러 시스템의 구성이 개략적으로 도시된 도면이다.
도 3은 본 발명의 제3실시예에 따른 순환 유동층 보일러 시스템의 구성이 개략적으로 도시된 도면이다.
도 4는 본 발명의 제4실시예에 따른 순환 유동층 보일러 시스템의 구성이 개략적으로 도시된 도면이다.FIG. 1 is a schematic view showing the construction of a circulating fluidized bed boiler system according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic view showing the construction of a circulating fluidized bed boiler system according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a schematic view showing the construction of a circulating fluidized bed boiler system according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a schematic view showing the construction of a circulating fluidized bed boiler system according to a fourth embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 살펴보면 다음과 같다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 순환 유동층 보일러 시스템의 구성이 개략적으로 도시된 도면이다.FIG. 1 is a schematic view showing the construction of a circulating fluidized bed boiler system according to a first embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 순환 유동층 보일러 시스템은, 연소실(10), 사이클론(Cyclone)(20), 룹실(Loop seal)(30), 공기 예열기(40), 스택(50), 외부열교환기(100) 및 배기가스 순환수단(200)을 포함한다.1, a circulating fluidized bed boiler system according to an embodiment of the present invention includes a combustion chamber 10, a Cyclone 20, a loop seal 30, an air preheater 40, a stack 50 , An external heat exchanger (100), and an exhaust gas circulating means (200).

상기 연소실(10)은, 고체 연료와 순환 매체를 유동시키면서 연소시키는 공간이다. 상기 연소실(10)에는 상기 고체 연료가 저장된 고체 연료 벙커(2)와, 상기 순환 매체가 저장된 순환 매체 벙커(4)가 연결된다. 상기 고체 연료는, 화석 연료, 바이오 매스 등을 포함하며, 본 실시예에서는 나무, 볏짚 등의 고휘발분 연료인 바이오 매스를 이용하는 것으로 예를 들어 설명한다. 상기 순환 매체는, 모래나 석탄의 재(ash)를 포함한다. 상기 연소실(10)로 공급된 상기 고체 연료와 상기 순환 매체는 외부에서 공급되는 유동화 가스에 의해 상기 연소실(10)의 내부를 유동, 비산 및 순환하면서 연소된다. The combustion chamber 10 is a space for combusting while circulating the solid fuel and the circulating medium. The solid fuel bunker 2 in which the solid fuel is stored and the circulating medium bunker 4 in which the circulating medium is stored are connected to the combustion chamber 10. The solid fuel includes fossil fuel, biomass, and the like. In this embodiment, biomass which is a high volatile fuel such as wood, rice straw, or the like is used. The circulating medium includes ash of sand or coal. The solid fuel supplied to the combustion chamber 10 and the circulating medium are combusted while flowing, scattering and circulating the inside of the combustion chamber 10 by the fluidizing gas supplied from the outside.

상기 연소실(10)의 하부에는, 후술하는 상기 공기 예열기(40)에서 예열된 공기를 공급받는 연소실 윈드박스(12)가 설치된다.In the lower portion of the combustion chamber 10, a combustion chamber wind box 12 for receiving air preheated by the air pre-heater 40 described later is installed.

상기 사이클론(20)은, 상기 연소실(10)의 상부와 연통되게 연결된다. 상기 연소실(10)에서 상기 고체 연료가 연소되면서 발생한 배기가스가 사이클론(20)으로 유입된다. 이 때, 상기 연소실(10) 내부에서 연소되어 유동하던 순환 매체의 일부가 상기 배기가스와 함께 상기 사이클론(20)으로 유입된다. 상기 사이클론(20)은, 상기 배기가스에 포함된 상기 순환 매체를 포집하여 하부로 배출하여, 상기 연소실(10)로 재순환시켜주는 역할을 한다.The cyclone 20 is connected to the upper portion of the combustion chamber 10 to communicate with the upper portion of the combustion chamber 10. The exhaust gas generated as the solid fuel is burned in the combustion chamber 10 flows into the cyclone 20. At this time, a part of the circulating medium that has been burned and flowed in the combustion chamber 10 flows into the cyclone 20 together with the exhaust gas. The cyclone 20 collects the circulating medium contained in the exhaust gas and discharges the circulating medium to the lower part, thereby recirculating the circulating medium to the combustion chamber 10.

상기 룹실(30)은, 상기 사이클론(20)의 하부와 연통되게 연결된다. 상기 룹실(30)은 상기 순환 매체가 가득 채워져 있는 공간이다. 상기 룹실(30)의 하부는 상기 연소실(10)의 하부와 연통되게 연결된다. 상기 사이클론(20)에서 포집된 순환 매체는 상기 룹실(30)을 통해 상기 연소실(10)의 하부로 다시 공급된다. 상기 룹실(30)은, 상기 순환 매체가 가득 채워져 있기 때문에, 상기 연소실(10)로부터 상기 룹실(30)로 순환 매체가 역류하는 것이 방지될 수 있다. 상기 룹실(30)의 하부와 상기 연소실(10)의 하부는 룹실 토출유로(32)로 연결된다.The group chamber 30 is connected to the lower portion of the cyclone 20 in a communicating manner. The group chamber 30 is a space in which the circulation medium is filled. The lower portion of the group chamber 30 is connected to the lower portion of the combustion chamber 10 to communicate with the lower portion. The circulation medium collected in the cyclone 20 is supplied again to the lower portion of the combustion chamber 10 through the group chamber 30. The circulation medium can be prevented from flowing backward from the combustion chamber 10 to the group chamber 30 because the circulation medium is filled in the group chamber 30. A lower portion of the group chamber 30 and a lower portion of the combustion chamber 10 are connected to a group-room discharge passage 32.

상기 공기 예열기(40)는, 상기 사이클론(20)의 상부와 연통되게 연결된다. 상기 공기 예열기(40)에는 제1열교환기(41)와 복수의 제2열교환기들(42)이 구비된다.The air preheater (40) is connected to the upper part of the cyclone (20) in a communicating manner. The air preheater (40) is provided with a first heat exchanger (41) and a plurality of second heat exchangers (42).

상기 제1열교환기(41)는, 외부로부터 공급된 공기를 상기 배기가스와 열교환시킨다. 상기 제1열교환기(41)는 공기 공급유로(60)에 연결된다. 상기 공기 공급유로(60)는, 외부 공기를 상기 공기 예열기(40)로 안내하고, 상기 공기 예열기(40)에서 예열된 공기를 상기 연소실(10)의 하부로 안내하는 유로이다. 상기 공기 공급유로(60)에는 공기를 송풍시키기 위한 공기 팬(61)이 설치된다. The first heat exchanger (41) exchanges the air supplied from the outside with the exhaust gas. The first heat exchanger (41) is connected to the air supply passage (60). The air supply passage 60 guides the outside air to the air preheater 40 and guides the air preheated by the air preheater 40 to the lower portion of the combustion chamber 10. The air supply passage (60) is provided with an air fan (61) for blowing air.

상기 제2열교환기들(42)은, 상기 사이클론(20)에서 배출된 고온의 배기가스를 증기 터빈(미도시)을 순환하는 물과 열교환시킨다.  The second heat exchangers 42 heat exchange the hot exhaust gas discharged from the cyclone 20 with water circulating in a steam turbine (not shown).

상기 공기 예열기(40)를 통과한 배기가스는 스택(50)에 공급된다. 상기 공기 예열기(40)와 상기 스택(50)은, 배기가스 토출유로(70)로 연결된다. 상기 배기가스 토출유로(70)는, 상기 공기 예열기(40)의 하부에서 토출되는 배기가스를 상기 스택(50)으로 안내하는 유로이다.The exhaust gas that has passed through the air preheater 40 is supplied to the stack 50. The air preheater (40) and the stack (50) are connected to an exhaust gas discharge passage (70). The exhaust gas discharge passage 70 is a passage for guiding the exhaust gas discharged from the lower portion of the air preheater 40 to the stack 50.

상기 외부열교환기(FBHE, Fluidized Bed Heat Exchanger)(100)는, 상기 룹실(30)과 상기 연소실(10)사이에 설치되어, 상기 룹실(30)에 모인 순환매체 중 일부가 유입되고, 유입된 순환매체의 열을 회수한 후 상기 연소실(10)로 배출시킨다. The fluidized bed heat exchanger (FBHE) 100 is installed between the loop chamber 30 and the combustion chamber 10 so that a part of the circulating medium collected in the loop chamber 30 flows into the loop chamber 30, The heat of the circulating medium is recovered and then discharged to the combustion chamber 10.

상기 외부열교환기(100)의 내부는 적어도 하나의 격벽들(101)에 의해 복수의 공간들(미도시)로 구획될 수 있다. 상기 격벽(101)은, 상기 외부열교환기(100)의 바닥면에서 연직방향으로 세워지고, 서로 소정간격 이격되게 배치된다.The interior of the external heat exchanger 100 may be partitioned into a plurality of spaces (not shown) by at least one of the partition walls 101. The partition walls 101 are vertically arranged on the bottom surface of the external heat exchanger 100 and are spaced apart from each other by a predetermined distance.

상기 외부열교환기(100)의 내부에는 상기 외부열교환기(100)내 순환매체의 열을 회수하기 위한 증발기(108)가 설치될 수 있다. An evaporator (108) for recovering the heat of the circulating medium in the external heat exchanger (100) may be installed in the external heat exchanger (100).

상기 외부열교환기(100)의 상부는 상기 룹실(30)에 연결되고, 상기 외부열교환기(100)의 하부는 상기 연소실(10)의 하부에 연결된다. The upper part of the external heat exchanger 100 is connected to the group room 30 and the lower part of the external heat exchanger 100 is connected to the lower part of the combustion chamber 10.

상기 외부열교환기(100)의 상부와 상기 룹실(30)의 측면은 외부열교환기 순환매체 공급유로(102)를 통해 연결된다. 상기 외부열교환기(100)의 하부와 상기 연소실(10)의 하부는 외부열교환기 순환매체 토출유로(106)를 통해 연결된다. The upper part of the external heat exchanger 100 and the side surface of the group room 30 are connected through the external heat exchanger circulation medium supply passage 102. The lower portion of the external heat exchanger 100 and the lower portion of the combustion chamber 10 are connected through the external heat exchanger circulation medium discharge passage 106.

상기 외부열교환기 순환매체 공급유로(102)의 일단은 상기 룹실(30)의 측면에 연결되고, 타단은 상기 외부열교환기(100)의 상부에 연결된다. One end of the external heat exchanger circulation medium supply passage 102 is connected to the side surface of the group room 30 and the other end is connected to the upper portion of the external heat exchanger 100.

상기 외부열교환기 순환매체 공급유로(102)에는 상기 외부열교환기(100)로 공급되는 순환매체의 유량을 제어하는 제어밸브(104)가 설치된다. 상기 제어밸브(104)는, 보일러 시스템의 운전 부하나 상기 연소실(10)의 하부 온도에 따라 상기 순환매체의 유량을 제어한다.The external heat exchanger circulation medium supply passage 102 is provided with a control valve 104 for controlling the flow rate of the circulation medium supplied to the external heat exchanger 100. The control valve 104 controls the flow rate of the circulating medium in accordance with the temperature of the operation part of the boiler system or the temperature of the lower part of the combustion chamber 10.

상기 외부열교환기(100)의 하부에는 외부열교환기 윈드박스(130)가 구비된다. 상기 외부열교환기 윈드박스(130)는, 상기 외부열교환기(100)로 공급되는 배기가스를 공급하는 장치이다. An external heat exchanger wind box 130 is provided below the external heat exchanger 100. The external heat exchanger wind box 130 is an apparatus for supplying exhaust gas to the external heat exchanger 100.

상기 외부열교환기(100)와 상기 외부열교환기 윈드박스(130)사이에는 분산판(170)이 설치된다. 상기 분산판(170)은, 상기 외부열교환기 윈드박스(130)로부터 공급받은 배기가스를 상기 외부열교환기(100)의 내부로 분산시켜 공급하고, 유동화 흐름을 발생시킨다. A dispersing plate 170 is installed between the external heat exchanger 100 and the external heat exchanger wind box 130. The dispersion plate 170 distributes the exhaust gas supplied from the external heat exchanger wind box 130 to the inside of the external heat exchanger 100 to generate a fluidized flow.

상기 분산판(170)에는 복수의 노즐들(미도시)이 서로 소정간격 이격되게 배치된다. 상기 노즐들(미도시)은, 배기가스를 분산 공급함으로써 상기 외부열교환기(100)의 입자들이 부유하여 유동하도록 한다. A plurality of nozzles (not shown) are disposed on the dispersion plate 170 at a predetermined interval. The nozzles (not shown) disperse and supply the exhaust gas so that the particles of the external heat exchanger 100 float and flow.

한편, 상기 배기가스 순환수단(200)은, 외부열교환기 배기가스 순환유로(210), 배기가스 댐퍼(212) 및 배기가스 블로워(214)를 포함한다.The exhaust gas circulation means 200 includes an exhaust heat exchanger exhaust gas circulation passage 210, an exhaust gas damper 212, and an exhaust gas blower 214.

상기 배기가스 순환수단(200)은, 상기 공기 예열기(40) 내부의 배기가스 중 일부를 상기 외부열교환기(100)로 순환시켜, 상기 외부열교환기(100)로부터 상기 연소실(10)로 순환되는 순환매체를 가열한다. 상기 배기가스 순환수단(200)은, 상기 연소실(10)로 순환되는 순환매체의 온도를 높임으로써, 상기 연소실(10)의 하부 온도를 적절하게 유지할 수 있도록 한다.The exhaust gas circulation means 200 circulates a part of the exhaust gas in the air preheater 40 to the external heat exchanger 100 and circulates the exhaust gas from the external heat exchanger 100 to the combustion chamber 10 Heat the circulating media. The exhaust gas circulating means 200 can raise the temperature of the circulating medium circulated to the combustion chamber 10 to maintain the temperature of the lower portion of the combustion chamber 10 appropriately.

상기 외부열교환기 배기가스 순환유로(210)는, 상기 공기 예열기(40)와 상기 외부열교환기(100)를 연결하여, 상기 공기 예열기(40) 내부의 배기가스를 상기 외부열교환기 윈드박스(130)로 안내하는 유로이다. 상기 외부열교환기 배기가스 순환유로(210)의 일단은, 상기 공기 예열기(40)의 상부에 연결되고, 타단은 상기 외부열교환기 윈드박스(130)의 하부에 연결된다. 상기 외부열교환기 배기가스 순환유로(210)의 일단은 상기 공기 예열기(40)에서 흐르는 배기가스의 상류측에 연결되어, 비교적 고온의 배기가스를 상기 외부열교환기(100)측으로 안내한다. The outdoor heat exchanger exhaust gas circulation flow path 210 connects the air preheater 40 and the external heat exchanger 100 so that the exhaust gas inside the air preheater 40 flows into the external heat exchanger windbox 130 ). One end of the external heat exchanger exhaust gas circulating passage 210 is connected to the upper portion of the air preheater 40 and the other end is connected to a lower portion of the external heat exchanger wind box 130. One end of the external heat exchanger exhaust gas circulation passage 210 is connected to the upstream side of the exhaust gas flowing in the air preheater 40 to guide exhaust gas of relatively high temperature to the external heat exchanger 100 side.

상기 배기가스 댐퍼(212)는, 상기 외부열교환기 배기가스 순환유로(210)상에 설치되어, 상기 외부열교환기(100)로 순환되는 배기가스의 순환유량을 제어한다. 상기 배기가스 댐퍼(212)는, 상기 보일러 시스템의 운전 부하나 상기 제어밸브(104)의 제어 유량이나 상기 연소실(10)의 하부의 온도에 따라 상기 배기가스 순환유량을 제어할 수 있다. The exhaust gas damper 212 is installed on the exhaust gas recirculation passage 210 of the external heat exchanger and controls the circulation flow rate of the exhaust gas circulated to the external heat exchanger 100. The exhaust gas damper 212 can control the exhaust gas circulation flow rate in accordance with the control flow rate of the control valve 104 or the temperature of the lower portion of the combustion chamber 10 of the boiler system.

상기 배기가스 블로워(214)는, 상기 외부열교환기 배기가스 순환유로(210)상에 설치되어, 상기 외부열교환기 윈드박스(130)로 투입되기 위한 배기가스의 압력을 발생시킨다.
The exhaust gas blower 214 is installed on the exhaust gas circulation passage 210 of the external heat exchanger and generates a pressure of exhaust gas to be supplied to the external heat exchanger wind box 130.

상기와 같이 구성된 본 발명의 제1실시예에 따른 순환 유동층 보일러 시스템의 작동을 설명하면, 다음과 같다.The operation of the circulating fluidized bed boiler system according to the first embodiment of the present invention will now be described.

먼저, 상기 연소실(10)에서 상기 바이오 매스가 상기 순환 매체와 함께 유동하면서 연소된다. 상기 연소실(10)의 연소과정에서 발생된 배기가스와 상기 배기가스에 포함된 상기 순환 매체는 상기 연소실(10)의 상부를 통해 상기 사이클론(20)으로 배출된다. First, in the combustion chamber 10, the biomass is combusted while flowing together with the circulation medium. The exhaust gas generated in the combustion process of the combustion chamber 10 and the circulation medium contained in the exhaust gas are discharged to the cyclone 20 through the upper portion of the combustion chamber 10.

상기 사이클론(20)에서는 상기 배기가스를 상부로 토출하여 상기 공기 예열기(40)의 상부로 보내고, 상기 배기가스에 포함된 순환 매체는 포집하여 상기 룹실(30)로 보낸다. In the cyclone 20, the exhaust gas is discharged upward to the upper portion of the air preheater 40, and the circulating medium contained in the exhaust gas is collected and sent to the group room 30.

상기 룹실(30)에서는 상기 순환매체 중 일부는 상기 연소실(10)의 하부로 공급되어 순환되고, 다른 일부는 상기 외부열교환기(100)로 공급된다. In the group chamber 30, a part of the circulating medium is supplied to the lower part of the combustion chamber 10 and is circulated, and the other part is supplied to the external heat exchanger 100.

상기 룹실(30)로부터 상기 외부열교환기(100)로 공급되는 순환 매체의 유량은 상기 제어밸브(104)를 통해 제어된다. 상기 제어밸브(104)는, 상기 연소실(10)의 하부 온도에 따라 상기 순환 매체의 유량을 제어할 수 있다. 예를 들어, 상기 연소실(10)의 하부 온도가 낮을수록 상기 외부열교환기(100)로 공급되는 순환 매체의 유량을 증가시켜, 상기 외부열교환기(100)에서 보다 많은 양의 순환 매체가 상기 배기가스로부터 가열되도록 할 수 있다. The flow rate of the circulating medium supplied from the group chamber 30 to the external heat exchanger 100 is controlled through the control valve 104. The control valve 104 can control the flow rate of the circulating medium according to the temperature of the lower portion of the combustion chamber 10. For example, as the lower temperature of the combustion chamber 10 is lower, the flow rate of the circulating medium supplied to the external heat exchanger 100 is increased, so that a larger amount of the circulating medium in the external heat exchanger 100 is discharged It can be heated from the gas.

한편, 상기 연소실(10)의 하부 온도가 미리 설정된 설정 온도 이하이면, 상기 공기 예열기(40) 내부의 배기가스를 상기 외부열교환기(100)로 순환시킬 수 있다. 나무, 볏짚 등의 고휘발분의 바이오매스를 사용시, 상기 연소실(10)의 상부에서 연소 비율이 늘어나기 때문에, 상기 연소실(10)의 하부 온도가 낮아지게 된다. 상기 연소실(10)의 하부 온도가 낮아지면 연소 효율이 떨어지므로 정상적인 운전이 어렵게 된다. 따라서 상기 연소실(10)의 하부 온도가 상기 설정 온도 이하이면, 상기 연소실(10)의 하부 온도를 상승시키기 위해 상기 공기 예열기(40) 상부의 배기가스를 순환시킨다.Meanwhile, if the temperature of the lower portion of the combustion chamber 10 is lower than a predetermined set temperature, the exhaust gas in the air preheater 40 can be circulated to the external heat exchanger 100. When the biomass of high volatility such as wood, rice straw or the like is used, the combustion rate is increased at the upper part of the combustion chamber 10, so that the lower temperature of the combustion chamber 10 is lowered. When the lower temperature of the combustion chamber 10 is lowered, the combustion efficiency is lowered, so that normal operation becomes difficult. Therefore, when the temperature of the lower portion of the combustion chamber 10 is lower than the set temperature, the exhaust gas on the upper portion of the air preheater 40 is circulated to raise the temperature of the lower portion of the combustion chamber 10.

즉, 상기 사이클론(20)으로부터 상기 공기 예열기(40)로 배출된 배기가스 중 일부를 상기 외부열교환기 배기가스 순환유로(210)를 통해 상기 외부열교환기(100)로 공급한다. 이 때, 상기 공기 예열기(40)에서 상류측 배기가스를 상기 외부열교환기(100)로 순환시킨다. That is, a part of the exhaust gas discharged from the cyclone 20 to the air preheater 40 is supplied to the external heat exchanger 100 through the external heat exchanger exhaust gas circulating flow path 210. At this time, the air preheater (40) circulates the exhaust gas on the upstream side to the external heat exchanger (100).

상기 외부열교환기(100)로 공급된 배기가스는 상기 외부열교환기 윈드박스(130)와 상기 분산판(170)을 통해 유동층 흐름을 형성하면서 상기 외부열교환기(100) 내부의 공간으로 공급된다. The exhaust gas supplied to the external heat exchanger 100 is supplied to the space inside the external heat exchanger 100 while forming a fluidized bed flow through the external heat exchanger wind box 130 and the dispersion plate 170.

상기 외부열교환기 윈드박스(130)로 공급된 고온의 배기가스는 상기 분산판(170)을 통해 고속으로 분사되어 상기 외부열교환기(100)내의 순환매체와 혼합되면서 상기 순환매체로 열을 전달할 수 있다. 따라서 상기 외부열교환기(100)내부의 순환매체의 온도가 상승하게 된다.The high temperature exhaust gas supplied to the external heat exchanger wind box 130 is injected at a high speed through the dispersing plate 170 and mixed with the circulating medium in the external heat exchanger 100 to transfer heat to the circulating medium have. Accordingly, the temperature of the circulating medium in the external heat exchanger 100 is increased.

상기 외부열교환기(100)내에서 가열된 순환매체는 상기 외부열교환기 토출유로(106)를 통해 상기 연소실(10)의 하부로 공급된다. 상기 외부열교환기(100)에서 가열된 순환매체가 상기 연소실(10)의 하부로 공급됨으로써, 상기 연소실(10)의 하부 온도를 상승시킬 수 있다. The circulating medium heated in the external heat exchanger (100) is supplied to the lower portion of the combustion chamber (10) through the external heat exchanger discharge flow path (106). The circulating medium heated in the external heat exchanger 100 is supplied to the lower portion of the combustion chamber 10 to raise the temperature of the lower portion of the combustion chamber 10.

상기 외부열교환기(100) 내부의 공간은 상기 연소실(10)의 공간에 비해 단면적이 작기 때문에, 상기 연소실(10)로 배기가스를 직접 공급하는 경우에 비해 비교적 적은 양의 배기가스로도 상기 연소실(10) 하부 온도를 효과적으로 상승시킬 수 있다. 즉, 상기 배기가스의 순환유량을 최소화시키면서도 상기 연소실(10)의 하부 온도를 상승시킬 수 있다. Since the space inside the external heat exchanger 100 is smaller than the space of the combustion chamber 10, the exhaust gas is supplied to the combustion chamber 10 with a relatively small amount of exhaust gas as compared with the case where the exhaust gas is directly supplied to the combustion chamber 10 10) Lower temperature can be effectively raised. That is, the circulation flow rate of the exhaust gas can be minimized, and the temperature of the lower portion of the combustion chamber 10 can be increased.

또한, 상기 배기가스 댐퍼(212)를 이용해 상기 공기 예열기(40)로부터 상기 외부열교환기(100)로 공급되는 배기가스의 순환유량을 제어함으로써, 상기 연소실(10)의 하부 온도 상승을 제어할 수 있다. 즉, 상기 배기가스 댐퍼(212)를 이용해 상기 배기가스의 순환유량을 증가시키면, 상기 연소실(10)의 온도가 보다 상승할 수 있다. Further, by controlling the circulation flow rate of the exhaust gas supplied from the air preheater 40 to the external heat exchanger 100 by using the exhaust gas damper 212, it is possible to control the temperature rise of the lower portion of the combustion chamber 10 have. That is, if the circulation flow rate of the exhaust gas is increased by using the exhaust gas damper 212, the temperature of the combustion chamber 10 can be further increased.

또한, 상기 제어 밸브(104)를 이용해 상기 룹실(30)에서 상기 외부열교환기(100)로 공급되는 순환매체의 유량을 제어함으로써, 상기 외부열교환기(100)에서 가열되는 순환매체의 온도가 제어되어, 상기 연소실(10)의 하부 온도 상승을 제어할 수 있다. The temperature of the circulating medium heated by the external heat exchanger 100 is controlled by controlling the flow rate of the circulating medium supplied from the group chamber 30 to the external heat exchanger 100 by using the control valve 104, So that the temperature rise in the lower portion of the combustion chamber 10 can be controlled.

또한, 상기 배기가스 댐퍼(212)는 상기 제어밸브(104)에서 상기 순환매체의 순환유량 제어에 따라 다르게 제어할 수 있다. 상기 제어 밸브(104)를 이용해 상기 외부열교환기(100)로 공급되는 순환매체의 유량을 늘리면, 상기 배기가스를 이용해 가열해야하는 순환매체의 양이 많아지기 때문에 상기 배기가스 순환유량도 증가시킬 수 있다. In addition, the exhaust gas damper 212 can be controlled differently according to the circulation flow rate control of the circulation medium at the control valve 104. When the flow rate of the circulating medium supplied to the external heat exchanger 100 is increased by using the control valve 104, the amount of the circulating medium to be heated by the exhaust gas is increased, so that the exhaust gas circulating flow rate can be increased .

또한, 상기 배기가스 댐퍼(212)를 이용한 배기가스 순환유량과 상기 제어 밸브(104)를 이용한 순환매체의 순환유량은 상기 연소실(10)의 온도 상승 목표에 따라 달라진다. 상기 연소실(10)의 온도 상승 목표가 높을 경우, 상기 외부열교환기(100)로 공급되는 순환매체의 유량과 상기 배기가스 순환유량을 모두 증가시키는 것도 가능하다. 또한, 상기 연소실(10)의 온도 상승 목표가 낮을 경우, 상기 외부열교환기(100)로 공급되는 순환매체의 유량을 줄이거나 상기 배기가스 순환유량을 감소시키는 것도 물론 가능하다. The exhaust gas circulation flow rate using the exhaust gas damper 212 and the circulation flow rate of the circulation medium using the control valve 104 vary depending on the temperature rise target of the combustion chamber 10. It is also possible to increase both the flow rate of the circulating medium supplied to the external heat exchanger 100 and the exhaust gas circulation flow rate when the temperature rise target of the combustion chamber 10 is high. It is also possible that the flow rate of the circulating medium supplied to the external heat exchanger 100 is reduced or the exhaust gas circulation flow rate is reduced when the temperature rise target of the combustion chamber 10 is low.

한편, 상기 공기 예열기(40)에서는 상기 사이클론(20)으로부터 배출된 상기 배기가스를 상기 제2열교환기(42)와 상기 제1열교환기(41)를 통해 열교환시킨다. 상기 공기 예열기(40)에서 상기 제1,2열교환기(41)(42)와 열교환된 배기가스 중 일부는 상기 스택(50)으로 공급된다.In the air preheater 40, the exhaust gas discharged from the cyclone 20 is heat-exchanged through the second heat exchanger 42 and the first heat exchanger 41. A part of the exhaust gas heat-exchanged with the first and second heat exchangers 41 and 42 in the air preheater 40 is supplied to the stack 50.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 순환 유동층 보일러 시스템은, 상기 연소실(10)의 하부 온도가 낮아질 경우, 고온의 배기가스를 순환시켜 상기 배기가스의 열을 이용하여 상기 연소실(10)로 공급되는 순환매체의 온도를 높여줌으로써, 상기 연소실(10)의 하부 온도를 적절하게 유지할 수 있다. In the circulating fluidized bed boiler system according to the present invention configured as described above, when the temperature of the lower portion of the combustion chamber 10 is lowered, circulation of the high temperature exhaust gas is performed, By increasing the temperature of the medium, the temperature of the lower portion of the combustion chamber 10 can be appropriately maintained.

또한, 상기 공기 예열기(40)의 상류측에 있는 비교적 고온의 배기가스를 순환시킴으로써, 유동화 속도가 증가하여 상기 순환매체의 입자들의 유동화가 향상될 수 있다. Further, by circulating the exhaust gas at a relatively high temperature on the upstream side of the air preheater 40, the fluidization speed can be increased and the fluidization of the particles of the circulation medium can be improved.

또한, 상기 배기가스의 순환유량을 조절할 수 있기 때문에, 상기 보일러 시스템의 효율 저감을 최소화시킬 수 있다.
In addition, since the circulation flow rate of the exhaust gas can be adjusted, the efficiency reduction of the boiler system can be minimized.

도 2는 본 발명의 제2실시예에 따른 순환 유동층 보일러 시스템의 구성이 개략적으로 도시된 도면이다.FIG. 2 is a schematic view showing the construction of a circulating fluidized bed boiler system according to a second embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명의 제2실시예에 따른 순환 유동층 보일러 시스템은, 상기 공기 예열기(40) 내부의 배기가스 중 일부를 순환시키는 배기가스 순환수단(200‘)을 포함하고, 상기 배기가스 순환수단(200’)은 상기 공기 예열기(40) 내부의 배기가스를 상기 룹실(30)의 하부로 안내하는 룹실 배기가스 순환유로(220)와, 상기 룹실 배기가스 순환유로(220)상에 설치된 배기가스 댐퍼(222)와, 상기 룹실 배기가스 순환유로(220)상에 설치된 배기가스 블로워(223)를 포함하는 것이 상기 일 실시예와 상이하고 나머지 구성 및 작용은 유사하므로, 상이한 점을 중심으로 설명하고 유사 구성에 대해 동일 부호를 사용하고 상세한 설명은 생략한다.Referring to FIG. 2, the circulating fluidized bed boiler system according to the second embodiment of the present invention includes an exhaust gas circulating means 200 'for circulating a part of the exhaust gas in the air preheater 40, The gas circulation means 200 'includes a lap-top exhaust gas circulation channel 220 for guiding the exhaust gas in the air pre-heater 40 to a lower portion of the group chamber 30, And the exhaust gas blower 223 provided on the exhaust gas recirculation flow path 220 of the third embodiment are different from those of the first embodiment and the rest of the configuration and operation are similar to each other, And the same reference numerals are used for similar components, and a detailed description thereof will be omitted.

상기 배기가스 순환수단(200‘)은, 상기 공기 예열기(40) 상부의 배기가스 중 일부를 상기 룹실(30)의 하부로 순환시켜, 상기 룹실(30)에 모인 순환매체를 가열한다. 상기 룹실(30)에 모인 순환매체의 온도를 높임으로써, 상기 룹실(30)에서 가열된 순환매체가 상기 연소실(10)의 하부로 공급되어, 상기 연소실(10)의 하부 온도를 미리 설정된 온도 이상으로 유지할 수 있다.The exhaust gas circulating means 200 'circulates a part of the exhaust gas in the upper portion of the air preheater 40 to the lower portion of the group room 30 to heat the circulating medium collected in the group room 30. The circulation medium heated in the group chamber 30 is supplied to the lower portion of the combustion chamber 10 by increasing the temperature of the circulation medium collected in the group chamber 30 so that the lower temperature of the combustion chamber 10 is maintained at a predetermined temperature or higher .

상기 룹실 배기가스 순환유로(220)는, 상기 공기 예열기(40)와 상기 룹실(30)의 하부에 설치된 룹실 윈드박스(34)를 연결하는 유로이다. 상기 룹실 배기가스 순환유로(220)의 일단은, 상기 공기 예열기(40)의 상부에 연결되고, 타단은 상기 룹실 윈드박스(34)의 하부에 연결된다. 상기 룹실 배기가스 순환유로(220)의 일단은 상기 공기 예열기(40)에서 흐르는 배기가스의 상류측에 연결되어, 비교적 고온의 배기가스를 상기 룹실(30)로 공급할 수 있다.The exhaust gas recirculation passage 220 connects the air preheater 40 and a lap top wind box 34 installed at a lower portion of the lap top chamber 30. One end of the exhaust gas recirculation passage 220 is connected to the upper portion of the air preheater 40 and the other end is connected to the lower portion of the group room wind box 34. One end of the loop-shaped exhaust gas circulation passage 220 is connected to the upstream side of the exhaust gas flowing in the air preheater 40 so that exhaust gas of relatively high temperature can be supplied to the group chamber 30.

상기 배기가스 댐퍼(222)는, 상기 룹실 배기가스 순환유로(220)상에 설치되어, 상기 룹실(30)로 순환되는 배기가스의 순환유량을 제어한다. 상기 배기가스 댐퍼(222)는, 상기 연소실(10)의 하부 온도나 상기 보일러 시스템의 부하에 따라 상기 배기가스의 순환유량을 제어할 수 있다.The exhaust gas damper 222 is disposed on the exhaust gas recirculation passage 220 to control the circulation flow rate of the exhaust gas circulated to the group chamber 30. The exhaust gas damper 222 can control the circulation flow rate of the exhaust gas according to the lower temperature of the combustion chamber 10 or the load of the boiler system.

상기 배기가스 블로워(224)는, 상기 룹실 배기가스 순환유로(220)상에 설치되어, 상기 룹실(30)로 투입되기 위한 배기가스의 압력을 발생시킨다.The exhaust gas blower 224 is installed on the exhaust gas recirculation passage 220 to generate a pressure of the exhaust gas to be introduced into the group chamber 30.

상기와 같이 구성된 배기가스 순환수단(200‘)을 포함함으로써, 상기 룹실(30) 내부에 모인 순환매체를 승온시켜, 승온된 순환매체를 상기 연소실(10)의 하부로 공급할 수 있다.By including the exhaust gas circulating means 200 'configured as described above, the circulating medium collected in the group chamber 30 can be heated to supply the heated circulating medium to the lower portion of the combustion chamber 10.

따라서, 상기 배기가스를 상기 룹실(34)로 순환시켜 순환매체를 승온시키는 경우, 상기 룹실(34) 내부 공간이 상기 연소실(10)의 공간에 비해 단면적이 작기 때문에, 상기 연소실(10)로 배기가스를 직접 순환시키는 경우에 비해 적은 양의 배기가스로도 상기 연소실(10)의 하부 온도를 효과적으로 상승시킬 수 있다. 즉, 상기 배기가스의 순환량을 최소화시킬 수 있다. Therefore, when the exhaust gas is circulated to the group chamber 34 to raise the temperature of the circulating medium, the internal space of the group chamber 34 is smaller than that of the space of the combustion chamber 10, The lower temperature of the combustion chamber 10 can be effectively increased even with a small amount of exhaust gas as compared with the case where the gas is directly circulated. That is, the circulation amount of the exhaust gas can be minimized.

또한, 상기 배기가스 댐퍼(222)를 통해 상기 배기가스의 순환 유량을 제어함으로써, 상기 보일러 시스템의 효율 저감을 최소화시킬 수 있다.
Further, by controlling the circulating flow rate of the exhaust gas through the exhaust gas damper 222, the efficiency reduction of the boiler system can be minimized.

도 3은 본 발명의 제3실시예에 따른 순환 유동층 보일러 시스템의 구성이 개략적으로 도시된 도면이다.FIG. 3 is a schematic view showing the construction of a circulating fluidized bed boiler system according to a third embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 본 발명의 제2실시예에 따른 순환 유동층 보일러 시스템은, 상기 공기 예열기(40) 내부의 배기가스 중 일부를 순환시키는 배기가스 순환수단(200‘’)을 포함하고, 상기 배기가스 순환수단(200’‘)은 상기 공기 예열기(40) 내부의 배기가스를 상기 연소실(10)의 하부로 안내하는 연소실 배기가스 순환유로(230)와, 상기 연소실 배기가스 순환유로(230)상에 설치된 배기가스 댐퍼(232)와, 상기 연소실 배기가스 순환유로(230)상에 설치된 배기가스 블로워(233)를 포함하는 것이 상기 일 실시예와 상이하고 나머지 구성 및 작용은 유사하므로, 상이한 점을 중심으로 설명하고 유사 구성에 대해 동일 부호를 사용하고 상세한 설명은 생략한다.Referring to FIG. 3, the circulating fluidized bed boiler system according to the second embodiment of the present invention includes an exhaust gas circulating means 200 '' for circulating a part of the exhaust gas in the air preheater 40, The exhaust gas circulation means 200 "includes a combustion chamber exhaust gas circulation flow path 230 for guiding the exhaust gas inside the air preheater 40 to the lower portion of the combustion chamber 10, a combustion chamber exhaust gas circulation flow path 230, And the exhaust gas blower 233 provided on the exhaust gas circulation path 230 of the combustion chamber are different from those of the above embodiment and have the remaining structures and functions similar to each other, And the same reference numerals are used for similar components, and a detailed description thereof will be omitted.

상기 배기가스 순환수단(200‘‘)은, 상기 공기 예열기(40) 상부의 배기가스 중 일부를 상기 연소실(10)의 하부로 직접 순환시킨다. The exhaust gas circulating means 200 '' circulates a part of the exhaust gas on the upper portion of the air preheater 40 directly to the lower portion of the combustion chamber 10.

상기 연소실 배기가스 순환유로(230)는, 상기 공기 예열기(40)와 상기 공기 공급유로(60)를 연결하는 유로이다. 상기 연소실 배기가스 순환유로(230)의 일단은, 상기 공기 예열기(40)의 상부에 연결되고, 타단은 상기 공기 공급유로(60)에 연결된다. 다만, 이에 한정되지 않고, 상기 연소실 배기가스 순환유로(230)는, 상기 연소실(10)의 하부에 설치된 연소실 윈드박스(12)에 직접 연결되는 것도 물론 가능하다.The combustion chamber exhaust gas circulation flow path 230 is a flow path for connecting the air pre-heater 40 and the air supply flow path 60. One end of the combustion chamber exhaust gas circulation passage 230 is connected to the upper portion of the air preheater 40 and the other end is connected to the air supply passage 60. However, the present invention is not limited thereto, and the combustion chamber exhaust gas recirculation passage 230 may be directly connected to the combustion chamber wind box 12 provided in the lower portion of the combustion chamber 10.

상기 배기가스 댐퍼(232)는, 상기 연소실 배기가스 순환유로(230)상에 설치되어, 상기 연소실(10)로 순환되는 배기가스의 순환 유량을 제어한다. 상기 배기가스 댐퍼(232)는, 상기 연소실(10)의 하부 온도나 상기 보일러 시스템의 운전 부하에 따라 상기 배기가스의 순환 유량을 제어할 수 있다. The exhaust gas damper 232 is installed on the combustion chamber exhaust gas circulation passage 230 to control the circulation flow rate of the exhaust gas circulated to the combustion chamber 10. The exhaust gas damper 232 can control the circulation flow rate of the exhaust gas according to the lower temperature of the combustion chamber 10 or the operation load of the boiler system.

상기 배기가스 블로워(234)는, 상기 연소실 배기가스 순환유로(230)상에 설치되어, 상기 연소실(10)로 투입되기 위한 배기가스의 압력을 발생시킨다.The exhaust gas blower 234 is installed on the combustion chamber exhaust gas circulation passage 230 to generate a pressure of the exhaust gas to be introduced into the combustion chamber 10.

상기와 같이 구성된 배기가스 순환수단(200‘’)을 포함함으로써, 상기 연소실(10)의 하부에 상기 배기가스를 직접 공급함으로써, 상기 연소실(10)의 하부 온도를 보다 신속하게 상승시킬 수 있다.
By including the exhaust gas circulating means 200 '' configured as described above, the temperature of the lower portion of the combustion chamber 10 can be raised more quickly by directly supplying the exhaust gas to the lower portion of the combustion chamber 10.

도 4는 본 발명의 제4실시예에 따른 순환 유동층 보일러 시스템의 구성이 개략적으로 도시된 도면이다.FIG. 4 is a schematic view showing the construction of a circulating fluidized bed boiler system according to a fourth embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 본 발명의 제4실시예에 따른 순환 유동층 보일러 시스템은, 상기 공기 예열기(40) 내부의 배기가스 중 일부를 상기 외부열교환기(100), 상기 룹실(30) 및 상기 연소실(10) 중 적어도 일부에 선택적으로 공급할 수 있는 배기가스 순환수단(200‘’‘)을 포함하고, 상기 배기가스 순환수단(200’‘’)은, 외부열교환기 배기가스 순환유로(210), 룹실 배기가스 순환유로(220), 연소실 배기가스 순환유로(230)를 모두 포함하는 것이 상기 일 실시예와 상이하고, 나머지 구성 및 작용은 유사하므로, 상이한 점을 중심으로 설명하고 유사 구성에 대해 동일 부호를 사용하고 상세한 설명은 생략한다.4, the circulating fluidized-bed boiler system according to the fourth embodiment of the present invention is characterized in that a part of the exhaust gas in the air preheater 40 is introduced into the external heat exchanger 100, the group room 30, The exhaust gas circulating means 200 '' 'includes an exhaust gas circulating passage 210, an exhaust gas circulating passage 210', and an exhaust gas circulating means 200 '' ' Exhaust gas recirculation flow path 220 and exhaust path recirculation flow path 230 of the exhaust gas circulation path are the same as those of the above-described embodiment, and the remaining structures and operations are similar to each other. And the detailed description thereof will be omitted.

본 실시예에서는, 상기 배기가스 순환수단(200’‘’)은, 외부열교환기 배기가스 순환유로(210), 룹실 배기가스 순환유로(220), 연소실 배기가스 순환유로(230)를 모두 포함하는 것으로 예를 들어 설명하나, 외부열교환기 배기가스 순환유로(210), 룹실 배기가스 순환유로(220), 연소실 배기가스 순환유로(230) 중 적어도 2개를 포함하는 것도 물론 가능하다.In the present embodiment, the exhaust gas circulating means 200 '' 'includes an exhaust gas recirculation passage 210, an exhaust gas recirculation passage 220, and a combustion chamber exhaust gas recirculation passage 230 But it is also possible to include at least two of the external heat exchanger exhaust gas recirculation passage 210, the group room exhaust gas recirculation passage 220 and the combustion chamber exhaust gas recirculation passage 230, for example.

또한, 상기 외부열교환기 배기가스 순환유로(210), 상기 룹실 배기가스 순환유로(220), 상기 연소실 배기가스 순환유로(230)에 각각 유량제어밸브를 설치하여, 상기 외부열교환기 배기가스 순환유로(210), 상기 룹실 배기가스 순환유로(220), 상기 연소실 배기가스 순환유로(230)를 선택적으로 개방시키거나 각 유로로 순환되는 배기가스의 유량을 서로 다르게 각각 제어할 수 있다. A flow control valve may be provided in each of the exhaust gas recirculation passage 210, the exhaust gas recirculation passage 220 and the combustion chamber exhaust gas recirculation passage 230 of the external heat exchanger, The exhaust gas recirculation passage 210, the exhaust gas recirculation passage 220, and the exhaust gas recirculation passage 230 may be selectively opened, or the flow rates of the exhaust gas circulated through the respective passages may be controlled differently.

상기 배기가스 순환수단(200‘’‘)은, 배기가스 댐퍼(212)와 배기가스 블로워(214)를 더 포함한다.The exhaust gas circulation means 200 '' 'further includes an exhaust gas damper 212 and an exhaust gas blower 214.

상기와 같이 구성된 배기가스 순환수단(200‘’‘)을 포함함으로써, 상기 공기 예열기(40)내부의 배기가스를 상기 외부열교환기(100), 상기 룹실(30) 및 상기 연소실(10)의 하부 중 적어도 하나로 선택적으로 공급함으로써, 상기 연소실(10)의 하부 온도를 상승시킬 수 있다.
By including the exhaust gas circulation means 200 '''configured as described above, the exhaust gas in the air preheater 40 can be supplied to the outside heat exchanger 100, the group chamber 30 and the lower portion of the combustion chamber 10 The temperature of the lower portion of the combustion chamber 10 can be raised.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.While the present invention has been described with reference to exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the appended claims. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims.

10: 연소실 20: 사이클론
30: 룹실 40: 공기 예열기
100: 외부열교환기 200: 배기가스 순환수단
210: 외부열교환기 배기가스 순환유로
220: 룹실 배기가스 순환유로
230: 연소실 배기가스 순환유로10: combustion chamber 20: cyclone
30: Group room 40: Air preheater
100: external heat exchanger 200: exhaust gas circulation means
210: Exhaust heat exchanger Exhaust gas circulation flow path
220: Group exhaust gas circulation flow
230: exhaust gas circulation path of the combustion chamber

Claims (12)

고체 연료와 순환 매체를 유동시키면서 연소시키는 연소실과;
상기 연소실로부터 배출된 순환 매체와 배기가스가 유입되고, 상기 순환 매체와 상기 배기가스를 분리하여 배출시키는 사이클론과;
상기 사이클론에서 배출된 순환 매체를 모은 후 상기 연소실로 배출시키는 룹실(Loopseal)과;
상기 사이클론에서 배출된 배기가스가 유입되고, 상기 배기가스를 이용해 상기 연소실로 공급되는 공기를 예열시키는 공기 예열기와;
상기 룹실에 연결되어, 상기 룹실에 모인 순환 매체 중 일부가 유입되고, 유입된 순환 매체의 열을 회수한 후 상기 연소실로 배출하는 외부열교환기(FBHE, Fluidized Bed Heat Exchanger)와;
상기 연소실의 하부 온도가 미리 설정된 설정 온도 이하이면, 상기 공기 예열기 내부의 배기가스 중 일부를 상기 연소실, 상기 룹실 및 상기 외부열교환기 중 적어도 하나로 순환시켜, 상기 연소실로 순환되는 순환매체를 가열하는 배기가스 순환수단과;
상기 룹실과 상기 외부열교환기를 연결하여, 상기 룹실내의 순환 매체의 일부가 상기 외부열교환기로 공급되도록 안내하는 외부열교환기 순환매체 공급유로와,
상기 외부열교환기 순환매체 공급유로에 설치되어, 상기 연소실의 하부 온도에 따라 상기 외부열교환기로 공급되는 순환매체의 유량을 제어하는 제어밸브를 포함하고,
상기 배기가스 순환수단은,
상기 공기 예열기로 유입된 배기가스 중 일부를 상기 외부열교환기의 하부에 설치된 외부열교환기 윈드박스로 안내하는 외부열교환기 배기가스 순환유로를 포함하는 순환 유동층 보일러 시스템. A combustion chamber for combusting while flowing the solid fuel and the circulating medium;
A cyclone for introducing a circulating medium and an exhaust gas discharged from the combustion chamber and separating and discharging the circulating medium and the exhaust gas;
A loop chamber for collecting the circulation medium discharged from the cyclone and discharging the circulation medium to the combustion chamber;
An air preheater for introducing the exhaust gas discharged from the cyclone and preheating the air supplied to the combustion chamber using the exhaust gas;
A fluidized bed heat exchanger (FBHE) connected to the group room to receive a part of the circulating medium collected in the group room, recover the heat of the circulating medium introduced into the chamber, and discharge the heat to the combustion chamber;
And a circulation medium circulating to the combustion chamber is heated by circulating a part of the exhaust gas in the air preheater to at least one of the combustion chamber, the group room and the external heat exchanger if the temperature of the lower portion of the combustion chamber is below a predetermined set temperature, Gas circulation means;
An external heat exchanger circulation medium supply passage for connecting the loop chamber and the external heat exchanger to guide a part of the circulation medium in the loop room to be supplied to the external heat exchanger,
And a control valve installed in the circulating medium supply passage of the external heat exchanger for controlling the flow rate of the circulating medium supplied to the external heat exchanger according to the lower temperature of the combustion chamber,
Wherein the exhaust gas circulation means comprises:
And an external heat exchanger exhaust gas circulating flow path for guiding part of the exhaust gas introduced into the air preheater to an external heat exchanger windbox installed in the lower part of the external heat exchanger. 삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 배기가스 순환수단은,
상기 외부열교환기 배기가스 순환유로에서 분기되고 상기 룹실의 하부에 설치된 룹실 윈드박스로 연결되어, 상기 외부열교환기 배기가스 순환유로로 유입된 배기가스 중 일부를 상기 룹실 윈드박스로 안내하는 룹실 배기가스 순환유로를 더 포함하는 순환 유동층 보일러 시스템. The method according to claim 1,
Wherein the exhaust gas circulation means comprises:
The exhaust gas recirculated in the exhaust gas recirculation passage of the external heat exchanger and connected to the lap-top wind box installed in the lower portion of the group room, A circulating fluidized bed boiler system further comprising a circulating flow path. 청구항 1 또는 청구항 3에 있어서,
상기 배기가스 순환수단은,
상기 외부열교환기 배기가스 순환유로에서 분기되고 상기 연소실의 하부에 설치된 연소실 윈드박스로 연결되어, 상기 외부열교환기 배기가스 순환유로로 유입된 배기가스 중 일부를 상기 연소실 윈드박스로 안내하는 연소실 배기가스 순환유로를 더 포함하는 순환 유동층 보일러 시스템.The method according to claim 1 or 3,
Wherein the exhaust gas circulation means comprises:
A combustion chamber exhaust gas branching from the exhaust gas circulation path of the external heat exchanger and connected to a combustion chamber windbox installed in the lower portion of the combustion chamber to guide a part of the exhaust gas flowing into the exhaust gas circulation channel of the external heat exchanger to the combustion chamber windbox A circulating fluidized bed boiler system further comprising a circulating flow path. 고체 연료와 순환 매체를 유동시키면서 연소시키는 연소실과;
상기 연소실로부터 배출된 순환 매체와 배기가스가 유입되고, 상기 순환 매체와 상기 배기가스를 분리하여 배출시키는 사이클론과;
상기 사이클론에서 배출된 순환 매체를 모은 후 상기 연소실로 배출시키는 룹실(Loopseal)과;
상기 사이클론에서 배출된 배기가스가 유입되고, 상기 배기가스를 이용해 상기 연소실로 공급되는 공기를 예열시키는 공기 예열기와;
상기 룹실에 연결되어, 상기 룹실에 모인 순환 매체 중 일부가 유입되고, 유입된 순환 매체의 열을 회수한 후 상기 연소실로 배출하는 외부열교환기(FBHE, Fluidized Bed Heat Exchanger)와;
상기 연소실의 하부 온도가 미리 설정된 설정 온도 이하이면, 상기 공기 예열기 내부의 배기가스 중 일부를 상기 연소실, 상기 룹실 및 상기 외부열교환기 중 적어도 하나로 순환시켜, 상기 연소실로 순환되는 순환매체를 가열하는 배기가스 순환수단과;
상기 룹실과 상기 외부열교환기를 연결하여, 상기 룹실내의 순환 매체의 일부가 상기 외부열교환기로 공급되도록 안내하는 외부열교환기 순환매체 공급유로와,
상기 외부열교환기 순환매체 공급유로에 설치되어, 상기 연소실의 하부 온도에 따라 상기 외부열교환기로 공급되는 순환매체의 유량을 제어하는 제어밸브를 포함하고,
상기 배기가스 순환수단은,
상기 공기 예열기로 유입된 배기가스 중 일부를 상기 룹실의 하부에 설치된 룹실 윈드박스로 안내하는 룹실 배기가스 순환유로를 포함하는 순환 유동층 보일러 시스템. A combustion chamber for combusting while flowing the solid fuel and the circulating medium;
A cyclone for introducing a circulating medium and an exhaust gas discharged from the combustion chamber and separating and discharging the circulating medium and the exhaust gas;
A loop chamber for collecting the circulation medium discharged from the cyclone and discharging the circulation medium to the combustion chamber;
An air preheater for introducing the exhaust gas discharged from the cyclone and preheating the air supplied to the combustion chamber using the exhaust gas;
A fluidized bed heat exchanger (FBHE) connected to the group room to receive a part of the circulating medium collected in the group room, recover the heat of the circulating medium introduced into the chamber, and discharge the heat to the combustion chamber;
And a circulation medium circulating to the combustion chamber is heated by circulating a part of the exhaust gas in the air preheater to at least one of the combustion chamber, the group room and the external heat exchanger if the temperature of the lower portion of the combustion chamber is below a predetermined set temperature, Gas circulation means;
An external heat exchanger circulation medium supply passage for connecting the loop chamber and the external heat exchanger to guide a part of the circulation medium in the loop room to be supplied to the external heat exchanger,
And a control valve installed in the circulating medium supply passage of the external heat exchanger for controlling the flow rate of the circulating medium supplied to the external heat exchanger according to the lower temperature of the combustion chamber,
Wherein the exhaust gas circulation means comprises:
And an exhaust gas recirculation flow path for guiding a part of the exhaust gas introduced into the air preheater to a lump silo wind box installed in the lower part of the group room. 청구항 5에 있어서,
상기 배기가스 순환수단은,
상기 룹실 배기가스 순환유로에서 분기되고 상기 연소실의 하부에 설치된 연소실 윈드박스로 연결되어,
상기 공기 예열기로 유입된 배기가스 중 일부를 상기 연소실 윈드박스로 안내하도록 형성된 연소실 배기가스 순환유로를 포함하는 순환 유동층 보일러 시스템.The method of claim 5,
Wherein the exhaust gas circulation means comprises:
Exhaust gas circulation flow path and connected to a combustion chamber wind box installed in the lower portion of the combustion chamber,
And a combustion chamber exhaust gas circulation flow path configured to guide a part of the exhaust gas flowing into the air preheater to the combustion chamber wind box. 삭제delete 삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 배기가스 순환수단은,
상기 외부열교환기 배기가스 순환유로에 설치되어, 상기 연소실의 하부 온도에 따라 상기 공기 예열기에서 상기 외부열교환기 배기가스 순환유로로 유입되는 배기가스의 유량을 제어하는 배기가스 댐퍼를 더 포함하는 순환 유동층 보일러 시스템.The method according to claim 1,
Wherein the exhaust gas circulation means comprises:
And an exhaust gas damper installed in the exhaust gas circulation passage of the external heat exchanger for controlling a flow rate of exhaust gas flowing from the air preheater into the exhaust gas circulation channel of the external heat exchanger in accordance with the lower temperature of the combustion chamber, Boiler system. 청구항 9에 있어서,
상기 배기가스 순환수단은,
상기 외부열교환기 배기가스 순환유로에 설치된 배기가스 블로워를 더 포함하는 순환 유동층 보일러 시스템. The method of claim 9,
Wherein the exhaust gas circulation means comprises:
And an exhaust gas blower installed in the exhaust gas circulation flow path of the external heat exchanger. 삭제delete 고체 연료와 순환 매체를 유동시키면서 연소시키는 연소실과;
상기 연소실로부터 배출된 순환 매체와 배기가스가 유입되고, 상기 순환 매체와 상기 배기가스를 분리하여 배출시키는 사이클론과;
상기 사이클론에서 배출된 순환 매체를 모은 후 상기 연소실로 배출시키는 룹실(Loopseal)과;
상기 사이클론에서 배출된 배기가스가 유입되고, 상기 배기가스를 이용해 상기 연소실로 공급되는 공기를 예열시키는 공기 예열기와;
상기 룹실에 연결되어, 상기 룹실에 모인 순환 매체 중 일부가 유입되고, 유입된 순환 매체의 열을 회수한 후 상기 연소실로 배출하는 외부열교환기(FBHE, Fluidized Bed Heat Exchanger)와;
상기 룹실과 상기 외부열교환기를 연결하여, 상기 룹실에 모인 순환 매체 중 일부를 상기 외부열교환기로 안내하는 외부열교환기 순환매체 공급유로와;
상기 외부열교환기 순환매체 공급유로상에 설치되어 순환매체의 유량을 제어하는 제어밸브와;
상기 공기 예열기에서 상기 배기가스가 이동하는 경로상 상류측에 연결되어, 상기 공기 예열기 내부의 배기가스 중 일부를 상기 외부열교환기의 하부에 설치된 외부열교환기 윈드박스로 안내하는 외부열교환기 배기가스 순환유로와;
상기 외부열교환기 배기가스 순환유로에서 분기되고 상기 룹실의 하부에 설치된 룹실 윈드박스로 연결되어, 상기 외부열교환기 배기가스 순환유로로 유입된 배기가스 중 일부를 상기 룹실 윈드박스로 안내하는 룹실 배기가스 순환유로와;
상기 외부열교환기 배기가스 순환유로에서 분기되고 상기 연소실의 하부에 설치된 연소실 윈드박스로 연결되어, 상기 외부열교환기 배기가스 순환유로로 유입된 배기가스 중 일부를 상기 연소실 윈드박스로 안내하는 연소실 배기가스 순환유로와;
상기 외부열교환기 배기가스 순환유로에 설치되어, 상기 룹실에서 상기 외부열교환기로 공급되는 순환 매체의 유량에 따라 제어되는 배기가스 댐퍼와;
상기 외부열교환기 배기가스 순환유로에 설치된 배기가스 블로워를 포함하는 순환 유동층 보일러 시스템.A combustion chamber for combusting while flowing the solid fuel and the circulating medium;
A cyclone for introducing a circulating medium and an exhaust gas discharged from the combustion chamber and separating and discharging the circulating medium and the exhaust gas;
A loop chamber for collecting the circulation medium discharged from the cyclone and discharging the circulation medium to the combustion chamber;
An air preheater for introducing the exhaust gas discharged from the cyclone and preheating the air supplied to the combustion chamber using the exhaust gas;
A fluidized bed heat exchanger (FBHE) connected to the group room to receive a part of the circulating medium collected in the group room, recover the heat of the circulating medium introduced into the chamber, and discharge the heat to the combustion chamber;
An external heat exchanger circulation medium supply passage for connecting the loop chamber and the external heat exchanger to guide a part of the circulation medium collected in the group chamber to the external heat exchanger;
A control valve installed on the circulation medium supply passage of the external heat exchanger to control the flow rate of the circulation medium;
The air preheater is connected to an upstream side of a path through which the exhaust gas travels and is configured to guide an external heat exchanger exhaust gas circulation path for guiding part of the exhaust gas inside the air preheater to an external heat exchanger windbox installed at a lower portion of the external heat exchanger The Euro and;
The exhaust gas recirculated in the exhaust gas recirculation passage of the external heat exchanger and connected to the lap-top wind box installed in the lower portion of the group room, A circulating flow path;
A combustion chamber exhaust gas branching from the exhaust gas circulation path of the external heat exchanger and connected to a combustion chamber windbox installed in the lower portion of the combustion chamber to guide a part of the exhaust gas flowing into the exhaust gas circulation channel of the external heat exchanger to the combustion chamber windbox A circulating flow path;
An exhaust gas damper installed in the exhaust gas circulation passage of the external heat exchanger and controlled in accordance with a flow rate of a circulation medium supplied from the group chamber to the external heat exchanger;
And an exhaust gas blower installed in the exhaust gas circulation flow path of the external heat exchanger.
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