KR101928669B1 - 탈황반응을 향상시키는 습식 배연탈황 설비 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 연소가스가 연도되는 연소관에서 주 반응시키고, 외부로의 토출 전에 부가 반응시켜 탈황 처리를 다중화하고, 특히 연소가스와의 반응 속도 및 반응 효율을 현저히 향상시켜 탈황 설비의 운전 효율을 증대할 수 있는 탈황반응을 향상시키는 습식 배연탈황 설비에 관한 것이다. 본 발명에 의하면, 배기가스를 발생시키는 설비의 하류 측에 연결되는 연도관; 상기 연도관에 설치되어 유입되는 배기가스와 반응하여 황 성분을 제거하기 위한 흡수처리제와 공기를 제공하여 분무하는 2류체 스프레이 노즐 장치; 상기 2류체 스프레이 노즐 장치로 흡수처리제를 제공하기 위한 처리제 공급수단; 상기 2류체 스프레이 노즐 장치로 공기를 공급하기 위한 공기 공급수단; 및 상기 연도관에 연통되어 상기 연도관에서 반응된 배기가스를 재차 반응시켜서 외부로 토출시키는 하류 처리 장치;를 포함하는 습식 배연탈황 설비가 제공된다.
Description
본 발명은 습식 배연탈황 설비에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 연소가스가 연도되는 연소관에서 주 반응시키고, 외부로의 토출 전에 부가 반응시켜 탈황 처리를 다중화하고, 특히 연소가스와의 반응 속도 및 반응 효율을 현저히 향상시켜 탈황 설비의 운전 효율을 증대할 수 있는 탈황반응을 향상시키는 습식 배연탈황 설비에 관한 것이다.
배연 탈황이란 배기가스 탈황이라고도 하는데, 공장이나 화력발전소 등에서 배출되는 배기가스 중의 황성분, 특히 이산화황을 제거하는 것을 말한다.
현대산업의 발달과 더불어 각종 공장, 화력발전소, 소각장에서 배출되는 SOX, NOX 와 같은 유해가스 등은 심각한 대기오염을 초래함으로써 우리 인체에 호흡기 질환, 천식, 폐암 등 각종 질병을 유발시키고 있다. 특히 이산화황(SO2)은 대기오염의 주원인으로 이러한 유해가스를 제거하는 방법은 세계 각국에서 많은 방식이 연구되고 있다.
배연 탈황 방법으로서는 배기가스의 흡수처리제의 종류 및 사용형태에 따라 습식법 및 건식법 등으로 분류된다.
습식법은 유해가스를 암모니아수, 수산화나트륨 용액, 석회유(石灰乳) 등 액상의 흡수처리제와 접촉반응시켜 제거하는 방법으로 효율이 높고, 설비의 안정적인 운전이 가능하여 화력발전소, 대형 소각로 등에 이용되고 있다.
그리고 건식법은 활성탄, 탄산염 등의 입자 ·분말을 배출가스와 접촉시켜, 이산화황을 흡착(吸着) 또는 반응시킴으로써 제거하는 방법으로, 흡수처리제를 액상이 아닌 건조분말상태의 고체흡수처리제로 배출가스에 직접접촉시킴으로 다소 효율이 떨어지나, 흡수탑이나 세정 집진기(SCRUBBER)와 같은 장치 등이 불필요하여 설비 비용이 낮아 소형 소각로 등에 주로 이용되고 있다.
상기 습식법에는 흡수처리제로서 탄산나트륨(Na2CO3), 탄산수소나트륨(NaHCO3), 탄산칼슘(석회석분, CaCO3) 등이 널리 사용되고 있는데, 배기가스에 석회가 물에 분산된 슬러리를 분사하여 황산화물을 제거하며, 여기에서 슬러리를 흡수탑 본체의 내부에 하방으로 분사시키는 구조로 되어 있다.
상술한 바와 같이 일반적인 습식 탈황 장치의 경우에는 배기가스가 통과하는 공간에 슬러리를 하방으로 분사하는 구조로 되어 슬러리의 체공시간이 작아 결과적으로 배기가스와 접촉되는 시간이 작아 탈황효율이 떨어진다.
또한, 탈황효율이 적기 때문에 통상 최대한의 용량으로 슬러리 순환펌프를 가동시켜야 하기 때문에 순환펌프가 대용량이어야 하며, 복수의 중소용량의 순환펌프가 적용된 설비에서 일부 순환펌프에 고장이 발생되는 경우에는 탈황효율이 급격히 떨어질 뿐만 아니라 순환펌프 전부가 고장난 경우에는 유지보수시 탈황 장치 전체를 정지하여야 하는 문제점이 발생된다.
따라서, 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명은, 연소가스가 연도되는 연소관에서 주 반응시키고, 외부로의 토출 전에 부가 반응시켜 탈황 처리를 다중화하고, 특히 연소가스와의 반응 속도 및 반응 효율을 현저히 향상시켜 탈황 설비의 운전 효율을 증대할 수 있는 탈황반응을 향상시키는 습식 배연탈황 설비를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 해결과제는 이상에서 언급한 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 본 발명의 목적들 및 다른 특징들을 달성하기 위한 본 발명의 제1 관점에 따르면, 배기가스를 발생시키는 설비의 하류 측에 연결되는 연도관; 상기 연도관에 설치되어 유입되는 배기가스와 반응하여 황 성분을 제거하기 위한 흡수처리제와 공기를 제공하여 분무하는 2류체 스프레이 노즐 장치; 상기 2류체 스프레이 노즐 장치로 흡수처리제를 제공하기 위한 처리제 공급수단; 상기 2류체 스프레이 노즐 장치로 공기를 공급하기 위한 공기 공급수단; 및 상기 연도관에 연통되어 상기 연도관에서 반응된 배기가스를 재차 반응시켜서 외부로 토출시키는 하류 처리 장치;를 포함하는 습식 배연탈황 설비가 제공된다.
본 발명의 제2 관점에 따르면, 배기가스를 발생시키는 설비의 하류 측에 연결되는 연도관; 상기 연도관에 설치되어 유입되는 배기가스와 반응하여 황 성분을 제거하기 위한 흡수처리제와 공기를 제공하여 분무하는 2류체 스프레이 노즐 장치; 상기 2류체 스프레이 노즐 장치로 흡수처리제를 제공하기 위한 처리제 공급수단; 상기 2류체 스프레이 노즐 장치로 공기를 공급하기 위한 공기 공급수단; 및 상기 연도관의 말단부에 구비되어 상기 2류체 스프레이 노즐 장치에 의해 처리된 배기가스를 외부로 배출시키는 송풍팬;을 포함하는 습식 배연탈황 설비가 제공된다.
본 발명에 있어서, 상기 2류체 스프레이 노즐 장치는 일단부의 일측에 황성분 처리를 위한 흡수처리제가 공급되는 처리제 공급로가 구성되고, 타측에 공기가 공급되는 공기 공급로가 구비되는 노즐 로드체; 상기 노즐 로드체를 설치 부분에 결합시키기 위한 결합 부재; 및 상기 노즐 로드체의 타단부에 탈착가능하게 결합되고, 상기 처리제 공급로로부터의 처리제를 파쇄시킨 처리제와 상기 공기 공급로로부터의 공기로 이루어지는 2체류의 분사 흐름을 형성하여 분출하는 노즐 본체;를 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 결합 부재는 상기 노즐 로드체로부터 외측으로 연장하는 연장 플랜지, 및 상기 연장 플랜지의 가장자리에 형성되는 복수의 결합구멍을 포함하는 플랜지형의 결합 부재로 이루어질 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 노즐 본체는 관통 구멍이 형성되는 노즐본체 바디; 상기 노즐본체 바디의 상단 개구를 커버하여 고정되고, 중앙부에 흡수처리제 공급로가 형성되며, 상기 흡수처리제 공급로를 중심으로 대칭하여 한 쌍의 공기 공급로가 형성되는 커버체; 상기 노즐본체 바디의 하단 개구를 커버하여 고정되고, 하나 이상의 분사구멍이 형성되는 분사 노즐구; 상기 노즐본체 바디 내측에 구비되고, 유입 공기를 가속하여 안내하기 위한 다단 공기가속 수단; 및 상기 흡수처리제의 공급로를 통해 유입되는 흡수처리제를 충돌 파쇄시켜 공기와 함께 상기 분사 노즐구의 분사구멍으로 분사되도록 하는 처리제 파쇄부재;를 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 커버체는 중앙부에 돌출 보어가 형성되고, 그 돌출 보어의 외면에 상기 노즐 로드체와 나사결합되는 나사산이 형성되고, 상기 돌출 보어에는 흡수처리제 공급튜브가 상기 노즐본체 바디의 내측으로 연장되어 상기 흡수처리제 공급로를 형성하며, 상기 돌출 보어의 주변에 그 돌출 보어를 중심으로 대칭되게 호 형상의 공기 구멍이 형성되어 상기 공기 공급로를 형성하도록 이루어질 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 분사 노즐구는 바닥부에 중심에 대하여 대칭하는 한 쌍의 분사 구멍이 형성되는 단면 U자형으로 형성되고, 상기 분사 노즐구의 한 쌍의 분사구멍은 상기 흡수처리제 공급로의 연장선상을 기준으로 할 때 벌어지는 방향으로 분사되도록 이루어질 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 다단 공기가속 수단은 상기 흡수처리제 공급로를 형성하는 공급 튜브가 통과하게 위치되며, 그 흡수처리제 공급로의 주변으로 공기 흐름로를 형성하는 제1 공기가속 부재, 및 상기 흡수처리제 공급로의 단부의 일부를 수용하는 공기 흐름로가 형성되어 구비되는 제2 공기가속 부재를 포함하고, 상기 제1 공기가속 부재와 제2 공기가속 부재는 플레이트 형태를 가지며, 상기 제1 공기가속 부재와 제2 공기가속 부재 각각의 공기 흐름로는 상방향에서 하방향으로 갈수록 수렴되게 테이퍼지는 흐름로를 형성하도록 이루어질 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 처리제 파쇄부재는 상기 흡수처리제 공급로에 대향하는 상기 분사 노즐구의 바닥면에서 소정 높이 돌출되는 돌출체로 이루어질 수 있다.
본 발명에 따른 탈황반응을 향상시키는 습식 배연탈황 설비에 의하면, 탈황의 처리를 위한 액상의 흡수처리제가 연도관에서 1차적으로 미세 분무되도록 하여 연소가스와의 반응을 극대화하여 반응 속도 및 반응 효율을 현저히 향상시킬 수 있고, 하류 측에서 재차 반응될 수 있도록 황성분의 제거를 보다 확실하게 실행할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 분무되는 흡수처리제의 비표면적 증가로 황 제거효율을 향상시켜 상대적으로 중소용량으로의 순환펌프의 대체가 가능하며, 탈황 설비의 운전 효율을 증대시킬 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 탈황반응을 향상시키는 습식 배연탈황 설비의 전체 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 탈황반응을 향상시키는 습식 배연탈황 설비를 구성하는 2류체 스프레이 노즐 장치가 연도관에 설치되는 일 예를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 탈황반응을 향상시키는 습식 배연탈황 설비를 구성하는 2류체 스프레이 노즐 장치를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 탈황반응을 향상시키는 습식 배연탈황 설비를 구성하는 2류체 스프레이 노즐 장치의 노즐 본체의 단면을 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 탈황반응을 향상시키는 습식 배연탈황 설비를 구성하는 2류체 스프레이 노즐 장치의 노즐 본체를 평면에서 바라본 도면이다.
도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 탈황반응을 향상시키는 습식 배연탈황 설비를 구성하는 2류체 스프레이 노즐 장치가 연도관에 설치되는 일 예를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 탈황반응을 향상시키는 습식 배연탈황 설비를 구성하는 2류체 스프레이 노즐 장치를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 탈황반응을 향상시키는 습식 배연탈황 설비를 구성하는 2류체 스프레이 노즐 장치의 노즐 본체의 단면을 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 탈황반응을 향상시키는 습식 배연탈황 설비를 구성하는 2류체 스프레이 노즐 장치의 노즐 본체를 평면에서 바라본 도면이다.
본 발명의 추가적인 목적들, 특징들 및 장점들은 다음의 상세한 설명 및 첨부도면으로부터 보다 명료하게 이해될 수 있다.
본 발명의 상세한 설명에 앞서, 본 발명은 다양한 변경을 도모할 수 있고, 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는바, 아래에서 설명되고 도면에 도시된 예시들은 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도는 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 명세서에 기재된 "...부", "...유닛", "...모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 본 발명에 따른 탈황반응을 향상시키는 습식 배연탈황 설비에 대하여 도 1 내지 도 6을 참조하여 상세히 설명한다. 도 1은 본 발명에 따른 탈황반응을 향상시키는 습식 배연탈황 설비의 전체 구성을 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 탈황반응을 향상시키는 습식 배연탈황 설비를 구성하는 2류체 스프레이 노즐 장치가 연도관에 설치되는 일 예를 나타내는 도면이다. 도 4는 본 발명에 따른 탈황반응을 향상시키는 습식 배연탈황 설비를 구성하는 2류체 스프레이 노즐 장치를 나타내는 도면이고, 도 5는 본 발명에 따른 탈황반응을 향상시키는 습식 배연탈황 설비를 구성하는 2류체 스프레이 노즐 장치의 노즐 본체의 단면을 나타내는 도면이며, 도 6은 본 발명에 따른 탈황반응을 향상시키는 습식 배연탈황 설비를 구성하는 2류체 스프레이 노즐 장치의 노즐 본체를 평면에서 바라본 도면이다.
본 발명에 따른 탈황반응을 향상시키는 습식 배연탈황 설비는, 도 1 내지 도 6에 나타낸 바와 같이, 배기가스 또는 연소가스를 발생시키는 보일러(연소로)(B)의 하류 측에 연결되는 연도관(G); 상기 연도관(G)에 설치되어 유입되는 배기가스와 반응하여 황 성분을 제거하기 위한 흡수처리제와 공기를 제공하여 분무하는 2류체 스프레이 노즐 장치(S); 상기 2류체 스프레이 노즐 장치(S)로 흡수처리제를 제공하기 위한 펌프와 같은 처리제 공급수단(P); 상기 2류체 스프레이 노즐 장치(S)로 공기를 공급하기 위한 송풍장치와 같은 공기 공급수단(A); 및 상기 연도관(G)에 연통되어 상기 연도관(G)에서 1차 반응된 배기가스를 제공받아 2차 반응시켜 외부로 토출시키는 하류 처리 장치(C);를 포함한다.
상기 보일러(연소로)(B)는 예를 들어 황 성분을 비교적 많이 함유하는 중유를 연소시키는 중유 연소식 보일러일 수 있으며, 상기 연도관(G)은 보일러와 하류 처리 장치(C)를 연통시키고, 상기 2류체 스프레이 노즐 장치(S)가 설치될 수 있는 구성이라면 그 단면 형태나 형상은 특별히 한정되는 것은 아니며, 도 3에 나타낸 바와 같이 사각 단면 형태를 갖는 덕트로 이루어질 수 있다.
다음으로, 상기 2류체 스프레이 노즐 장치(S)에 대하여 설명한다.
상기 2류체 스프레이 노즐 장치(S)는 일단부에 황성분 처리를 위한 액상 또는 슬러리상의 흡수처리제(이하, "흡수처리제"라 칭함)를 공급하기 위한 처리제 공급로(110)가 구비되고, 타측에 외부로부터 공기(바람직하게는, 여과된 공기)를 공급하기 위한 공기 공급로(120)가 구비되는 노즐 로드체(100); 상기 노즐 로드체(100)의 소정 영역에 구비되어 노즐 장치가 설치될 부분에 결합시키기 위한 결합 부재(200); 및 상기 노즐 로드체(100)의 단부에 탈착가능하게 결합되고, 상기 처리제 공급로(110)로부터 처리제를 공급받아 파쇄시킴과 동시에 상기 공기 공급로(120)로부터 제공받는 공기와 혼합 믹싱하여 2류체의 분사 흐름을 형성하는 노즐 본체(300)를 포함한다.
상기 노즐 로드체(100)는 노즐 장치가 설치되는 영역에서 노즐 본체(300)를 통해 분사되는 분사 흐름이 처리할 배가가스의 흐름에 대하여 직교되는 방향으로 설치될 수 있도록 긴 막대형의 로드체로 형성되며, 그 길이는 설치 영역의 설계적 사안을 고려하여 다른 길이를 갖는 로드체로 구성될 수 있다.
상기 노즐 로드체(100)의 처리제 공급로(110)는 외부 처리제 저장조로부터 공급 펌프 등을 통해 그 내부로 공급되며, 공기 공급로(120)는 송풍 장치 등을 통해 그 내부로 공급되도록 이루어진다.
다음으로, 상기 결합 부재(200)는, 노즐 로드체(100)의 몸체로부터 외측으로 연장하는 연장 플랜지와, 상기 연장 플랜지의 가장자리를 따라 형성되는 결합구멍을 포함하는 플랜지형의 결합 부재로 구성될 수 있다.
여기에서, 상기 노즐 로드체(100)는 2분할되어 형성되고, 그 분할된 노즐 로드체의 하단과 상단에 각각 상기 플랜지형의 결합 부재가 형성되고, 분할된 두 노즐 로드체를 함께 설치 영역에서 가스켓을 개재하여 조립 결합시키도록 이루어질 수도 있다. 이 경우에는, 2분할된 상부측 노즐 로드체를 설치 영역의 외측에 위치시키고, 2분할된 하부측 노즐 로드체를 설치 영역의 내측에 위치시켜서 그 상면과 하면에 가스켓을 개재시켜서 조립 결합시킬 수 있다.
다음으로, 상기 노즐 본체(300)는, 도 2 및 도 3에 상세히 나타낸 바와 같이, 길이방향으로 관통 구멍이 형성되는 노즐본체 바디(310)와, 상기 노즐본체 바디(310)의 상단 개구를 커버하여 고정되고, 중앙부에 흡수처리제 공급로(321)가 형성되며, 상기 흡수처리제 공급로(321)를 중심으로 대칭하여 한 쌍의 공기 공급로(322)가 형성되는 커버체(320)와, 상기 노즐본체 바디(320)의 하단 개구를 커버하여 고정되고, 하나 이상의 분사구멍(331)이 형성되는 분사 노즐구(330)와, 상기 노즐본체 바디(310) 내측에 구비되고, 유입되는 공기를 가속되게 안내하기 위한 다단 공기가속 수단(340, 350), 및 상기 흡수처리제의 공급로(321)를 통해 유입되는 흡수처리제를 충돌 파쇄시켜 공기와 함께 상기 분사 노즐구(330)의 분사구멍(331)으로 분사되도록 하는 처리제 파쇄부재(360)를 포함한다.
상기 노즐본체 바디(310)는 노즐 본체(300)가 노즐 로드체(100)에 나사산 결합 등으로 결합될 시 육각 렌치 등의 렌치 도구를 이용하여 용이하게 탈부착시킬 수 있도록 그 외형에 있어 상부는 상면으로부터 바라본 단면이 비원형 단면 또는 육각형 등 다각형의 단면으로 이루어지며, 하부는 하방향으로 갈수록 수렴되게 테이퍼지는 형상을 갖고 구성될 수 있다.
상기 커버체(320)는 역 U자형의 바디를 가지며 그 개방 단부의 외면은 상기 노즐본체 바디(310)의 내면에 나사결합되거나, 후술하는 분사 노즐구(330)와 다단 공기가속 수단(340, 350)이 조립된 후 용접 등을 통해 고정될 수도 있다.
또한, 상기 커버체(320)는 그 중앙부에 돌출 보어(bore)가 형성되고, 그 돌출 보어의 외면에 상기 노즐 로드체(100)와 나사결합될 수 있는 나사산이 형성된다. 그리고 상기 돌출 보어에는 흡수처리제 공급튜브가 노즐본체 바디(310) 내측으로 연장되게 고정되어 흡수처리제 공급로(321)를 형성하게 된다. 상기 돌출 보어의 주변에 그 돌출 보어를 중심으로 대칭되게 호 형상의 공기 구멍이 형성되어 공기 공급로(322)를 형성하게 된다.
계속해서, 상기 분사 노즐구(330)는 전체적으로 U자형으로 형성되고 바닥부에 하나 이상의 분사 구멍이 형성된다. 도면에서 나타낸 예에서, 상기 분사 노즐구(330)는 중심을 중심으로 대칭되는 한 쌍의 분사구멍(331)이 형성되는 경우를 나타내고 있다.
여기에서, 상기 분사 노즐구(330)의 한 쌍의 분사구멍(331)은 분사물(흡수처리제와 공기)이 확산되는 방향으로 분사되도록, 즉 흡수처리제 공급로의 연장선상을 기준으로 할 때 벌어지는 방향으로 분사되도록 이루어지는 것이 바람직하다.
또한, 상기 분사 노즐구(330)는 개구 단부의 외측이 외측으로 소정정도 돌출되는 돌출턱(332)이 형성되고, 상기 노즐본체 바디(310)의 내면에는 상기 분사 노즐구(330)의 돌출턱이 턱 걸림(분사 방향인 하방향으로의 턱 걸림)되는 걸림턱(311)이 형성될 수 있다.
다음으로, 상기 노즐본체 바디(310) 내측에 구비되고, 유입되는 공기를 가속되게 안내하기 위한 다단 공기가속 수단(340, 350)은, 상기 커버체(320)에 구성되는 흡수처리제 공급로(321)가 통과하게 위치되며, 그 흡수처리제 공급로(321)의 주변으로 공기 흐름로(341)를 형성하는 제1 공기가속 부재(340), 및 상기 커버체(320)에 구성되는 흡수처리제 공급로(321)의 단부의 일부를 수용하는 공기 흐름로(351)가 형성되어 구비되는 제2 공기가속 부재(350)를 포함한다.
상기 제1 공기가속 부재(340)와 제2 공기가속 부재(350)는 플레이트 형태를 가지며, 제2 공기가속 부재(350)는 제1 공기가속 부재(340)의 두께보다 상대적으로 두껍게 이루어진다. 다시 말해서, 제1 공기가속 부재(350)의 공기 흐름로(351)는 흡수처리제 공급로(321)의 단부 일부를 수용하며, 그 단부로부터 분출되는 처리흡수처리제를 가이드하는 흐름로를 갖게 된다.
상기 제1 공기가속 부재(340)의 공기 흐름로(341)와 제2 공기가속 부재(350)의 공기 흐름로(351)는 상방향에서 하방향(흡수처리제와 공기의 흐름 방향)으로 갈수록 수렴되게 테이퍼지는 흐름로를 형성한다.
여기에서, 상기 커버체(320)의 하단부 내벽에는 상기 제1 공기가속 부재(340)의 양 가장자리를 걸림턱 고정하기 위한 걸림턱이 형성될 수 있다. 또한, 상기 공기가속 부재(340)의 하면 양 가장자리는 분사 노즐구(330)의 개구 상단 내측으로 걸림 고정되는 고정턱이 형성되어 이루어질 수 있다.
다음으로, 상기 처리제 파쇄부재(360)는, 상기 커버체(320)의 흡수처리제 공급로(321)에 대향하는 상기 분사 노즐구(330)의 바닥면에서 소정 높이 돌출되는 돌출체로 이루어진다. 여기에서, 상기 돌출체는 도면에 나타낸 바와 같이 상면이 편평하게 형성되는 사각체로 형성되거나, 이 외에도 상면이 라운드지는 돔형으로 형성되거나 완만한 경사면을 갖는 삼각형의 상부를 갖는 돌출체로 이루어질 수 있다.
상기한 처리제 파쇄부재(360)는 커버체(320)의 흡수처리제 공급로(321)를 통해 분출되는 처리흡수체가 충돌되어 미세하게 파쇄되고, 미세하게 파쇄된 처리흡수처리제는 그 처리제 파쇄부재(360) 주변의 노즐 분사구(330) 내에서, 상기 제1 및 제2 공기가속 수단(340, 350)의 테이퍼진 공기 흐름로(341, 351)를 통해 가속되어 들어오는 공기와 함께 분사구멍(331)을 통해 고속으로 분출되게 된다.
이와 같이 파쇄되는 처리흡수처리제는 종래 처리흡수처리제만이 공급되는 경우에 비하여, 비표면적이 현저하게 증가하고(400마이크로미터에서 2000마이크로미터의 액적 형성 가능), 이에 따라 배기가스와의 반응 속도와 반응 효율을 현저하게 향상되게 된다.
한편, 상기한 본 발명의 탈황반응을 향상시키는 습식 배연탈황 설비에서, 노즐 본체바디(310)와 커버체(320), 노즐 본체바디(310)와 분사 노즐구(330) 사이에는 기밀성을 확보하기 위한 실링부재(들)가 구비될 수 있다.
다음으로, 상기 하류 처리 장치(C)는, 상기 연도관(G)에서 2류체 스프레이 노즐 장치(S)에 의해 배기가스 중의 황 성분이 1차적으로 제거된 배기가스(연소가스)를 외기로 토출하기 전에 부가적으로 더 황성분(황산화물)을 흡착 제거하기 위한 것으로, 황산화물을 흡착하는 석회석 슬러리를 분무하는 다수개의 분무노즐(CN)이 마련되고, 다수의 황산화물과 석회석 슬러리를 저장하는 순환탱크가 하부에 구비된다.
상기 하류 처리 장치(C)에서 상기 순환탱크의 석회석 슬러리는 석회석 슬러리 순환펌프를 통해 상기 분무노즐(CN)로 이송되고, 황성분이 제거된 배기가스는 흡수탑의 상단에 구비되는 송풍팬에 의해 외부로 배출된다.
여기에서, 상기 흡수탑의 상단에는 배기가스의 방출 전에 배기가스에 섞인 미세한 미스트를 회수하기 위한 미스트 제거장치가 마련될 수 있다.
여기에서, 본 발명의 탈황반응을 향상시키는 습식 배연탈황 설비는 하류 처리 장치(C)를 생략하고, 연도관(G)을 연장시켜 그 연장단에 송풍팬이나 미시트 제거장치를 마련하여 구성할 수도 있다.
상기한 바와 같이 구성되는 본 발명에 따른 탈황반응을 향상시키는 습식 배연탈황 설비에 의하면, 탈황의 처리를 위한 액상의 흡수처리제가 연도관에서 1차적으로 미세 분무되도록 하여 연소가스와의 반응을 극대화하여 반응 속도 및 반응 효율을 현저히 향상시킬 수 있고, 하류 측에서 재차 반응될 수 있도록 황성분의 제거를 보다 확실하게 실행할 수 있으며, 분무되는 흡수처리제의 비표면적 증가로 황 제거효율을 향상시켜 상대적으로 중소용량으로의 순환펌프의 대체가 가능하며, 탈황 설비의 운전 효율을 증대시킬 수 있는 이점이 있다.
본 명세서에서 설명되는 실시 예와 첨부된 도면은 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 예시적으로 설명하는 것에 불과하다. 따라서, 본 명세서에 개시된 실시 예는 본 발명의 기술적 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아님은 자명하다. 본 발명의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 변형 예와 구체적인 실시 예는 모두 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
A: 공기 공급수단
B: 보일러(연소로)
C: 하류 처리 장치
CN: 분무 노즐
G: 연도관
P: 흡수처리제 공급수단
S: 2류체 스프레이 노즐 장치
100: 노즐 로드체
110: 처리제 공급로
120: 공기 공급로
200: 결합 부재
300: 노즐 본체
310: 노즐본체 바디
311: 걸림턱
320: 커버체
321: 흡수처리제 공급로
322: 공기 공급로
330: 분사 노즐구
331: 분사 구멍
332: 돌출턱
340: 제1 공기가속 부재
350: 제2 공기가속 부재
360: 처리제 파쇄부쇄
B: 보일러(연소로)
C: 하류 처리 장치
CN: 분무 노즐
G: 연도관
P: 흡수처리제 공급수단
S: 2류체 스프레이 노즐 장치
100: 노즐 로드체
110: 처리제 공급로
120: 공기 공급로
200: 결합 부재
300: 노즐 본체
310: 노즐본체 바디
311: 걸림턱
320: 커버체
321: 흡수처리제 공급로
322: 공기 공급로
330: 분사 노즐구
331: 분사 구멍
332: 돌출턱
340: 제1 공기가속 부재
350: 제2 공기가속 부재
360: 처리제 파쇄부쇄
Claims (9)
- 배기가스를 발생시키는 설비의 하류 측에 연결되는 연도관;
상기 연도관에 설치되어 유입되는 배기가스와 반응하여 황 성분을 제거하기 위한 흡수처리제와 공기를 제공하여 분무하는 2류체 스프레이 노즐 장치;
상기 2류체 스프레이 노즐 장치로 흡수처리제를 제공하기 위한 처리제 공급수단;
상기 2류체 스프레이 노즐 장치로 공기를 공급하기 위한 공기 공급수단; 및 상기 연도관에 연통되어 상기 연도관에서 반응된 배기가스를 재차 반응시켜서 외부로 토출시키는 하류 처리 장치;를 포함하며,
상기 2류체 스프레이 노즐 장치는
일단부의 일측에 상기 처리제 공급수단에 연결되어 흡수처리제가 공급되는 처리제 공급로가 구성되고, 타측에 상기 공기 공급수단이 연결되어 공기가 공급되는 공기 공급로가 구비되는 노즐 로드체;
상기 노즐 로드체를 설치 부분에 결합시키기 위한 결합 부재; 및
상기 노즐 로드체의 타단부에 탈착가능하게 결합되고, 상기 처리제 공급로로부터의 처리제를 파쇄시킨 처리제와 상기 공기 공급로로부터의 공기로 이루어지는 2체류의 분사 흐름을 형성하여 분출하는 노즐 본체;를 포함하는
습식 배연탈황 설비.
- 삭제
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 결합 부재는 상기 노즐 로드체로부터 외측으로 연장하는 연장 플랜지, 및 상기 연장 플랜지의 가장자리에 형성되는 복수의 결합구멍을 포함하는 플랜지형의 결합 부재로 이루어지는
습식 배연탈황 설비.
- 제1항 있어서,
상기 노즐 본체는
관통 구멍이 형성되는 노즐본체 바디;
상기 노즐본체 바디의 상단 개구를 커버하여 고정되고, 중앙부에 흡수처리제 공급로가 형성되며, 상기 흡수처리제 공급로를 중심으로 대칭하여 한 쌍의 공기 공급로가 형성되는 커버체;
상기 노즐본체 바디의 하단 개구를 커버하여 고정되고, 하나 이상의 분사구멍이 형성되는 분사 노즐구;
상기 노즐본체 바디 내측에 구비되고, 유입 공기를 가속하여 안내하기 위한 다단 공기가속 수단; 및
상기 흡수처리제의 공급로를 통해 유입되는 흡수처리제를 충돌 파쇄시켜 공기와 함께 상기 분사 노즐구의 분사구멍으로 분사되도록 하는 처리제 파쇄부재;를 포함하는
습식 배연탈황 설비.
- 제5항에 있어서,
상기 커버체는 중앙부에 돌출 보어가 형성되고, 그 돌출 보어의 외면에 상기 노즐 로드체와 나사결합되는 나사산이 형성되고,
상기 돌출 보어에는 흡수처리제 공급튜브가 상기 노즐본체 바디의 내측으로 연장되어 상기 흡수처리제 공급로를 형성하며,
상기 돌출 보어의 주변에 그 돌출 보어를 중심으로 대칭되게 호 형상의 공기 구멍이 형성되어 상기 공기 공급로를 형성하는
습식 배연탈황 설비.
- 제5항에 있어서,
상기 분사 노즐구는 바닥부에 중심에 대하여 대칭하는 한 쌍의 분사 구멍이 형성되는 단면 U자형으로 형성되고,
상기 분사 노즐구의 한 쌍의 분사구멍은 상기 흡수처리제 공급로의 연장선상을 기준으로 할 때 벌어지는 방향으로 분사되도록 이루어지는
습식 배연탈황 설비.
- 제5항에 있어서,
상기 다단 공기가속 수단은 상기 흡수처리제 공급로를 형성하는 공급 튜브가 통과하게 위치되며, 그 흡수처리제 공급로의 주변으로 공기 흐름로를 형성하는 제1 공기가속 부재, 및 상기 흡수처리제 공급로의 단부의 일부를 수용하는 공기 흐름로가 형성되어 구비되는 제2 공기가속 부재를 포함하고,
상기 제1 공기가속 부재와 제2 공기가속 부재는 플레이트 형태를 가지며,
상기 제1 공기가속 부재와 제2 공기가속 부재 각각의 공기 흐름로는 상방향에서 하방향으로 갈수록 수렴되게 테이퍼지는 흐름로를 형성하도록 이루어지는
습식 배연탈황 설비.
- 제5항에 있어서,
상기 처리제 파쇄부재는
상기 흡수처리제 공급로에 대향하는 상기 분사 노즐구의 바닥면에서 소정 높이 돌출되는 돌출체로 이루어지는
습식 배연탈황 설비.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020170159354A KR101928669B1 (ko) | 2017-11-27 | 2017-11-27 | 탈황반응을 향상시키는 습식 배연탈황 설비 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020170159354A KR101928669B1 (ko) | 2017-11-27 | 2017-11-27 | 탈황반응을 향상시키는 습식 배연탈황 설비 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR101928669B1 true KR101928669B1 (ko) | 2018-12-12 |
Family
ID=64669986
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020170159354A KR101928669B1 (ko) | 2017-11-27 | 2017-11-27 | 탈황반응을 향상시키는 습식 배연탈황 설비 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR101928669B1 (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20230063700A (ko) * | 2021-11-02 | 2023-05-09 | 고등기술연구원연구조합 | 대용량 가스에 함유된 황화수소의 제거를 위한 대용량 용매분사 장치 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101218342B1 (ko) | 2011-07-08 | 2013-01-03 | 한전산업개발 주식회사 | 배기가스 정화용 노즐 |
-
2017
- 2017-11-27 KR KR1020170159354A patent/KR101928669B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101218342B1 (ko) | 2011-07-08 | 2013-01-03 | 한전산업개발 주식회사 | 배기가스 정화용 노즐 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20230063700A (ko) * | 2021-11-02 | 2023-05-09 | 고등기술연구원연구조합 | 대용량 가스에 함유된 황화수소의 제거를 위한 대용량 용매분사 장치 |
| KR102564381B1 (ko) | 2021-11-02 | 2023-08-07 | 고등기술연구원연구조합 | 대용량 가스에 함유된 황화수소의 제거를 위한 대용량 용매분사 장치 |
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