KR101931379B1 - Apparatus for drying peat - Google Patents

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Abstract

이 발명은, 건조장치내에서 150℃ 이하의 낮은 온도에서 30분 가량 짧은 시간에 조립분과 미립분을 분리함과 동시에, 조립분은 열풍으로, 미립분은 마이크로파 열원으로 빠르게 건조할 수 있으며, 고수분 토탄을 석탄화력 발전소의 연료로서 사용하기 위해 수분함량이 40~60%인 토탄을 건조장치 내에서 조립분과 미립분으로 분리하고 조립분은 열풍건조를 수행하고 미립분은 마이크로파 열원으로 가열하는 방법을 통하여, 기존 400℃ 보다 250℃이상 낮은 150℃이하 온도로 건조하여 석탄화력 발전소의 혼합연료로서 조건을 만족시킬수 있는 고수분 토탄의 입도별 건조장치에 관한 것으로서,
고수분 토탄 저장조, 로터리 피더, 진동판으로 이루어지는 고수분 토탄 공급부와; 고수분 토탄 투입구와, 가열공기 주입구와, 건조 토탄 배출구와, 진동유동장치 하부 스프링과, 진동 공급장치와, 진동장치 지지대가 구비되는 진동 건조장치부와; 외부공기를 주입하기 위한 송풍기와, 외부공기의 얍력을 측정하기 위한 압력계와, 외부공기의 양을 조절하기 위한 조절 유량계, 건조된 토탄의 열 회수를 위한 열교환기와, 토탄과 열교환된 공기를 건조용 공기로 가열하는 주입공기 가열기와, 순환용 공기로 사용될 대기공기 바이패스 밸브와, 가열 주입공기의 온도를 제어하기 위한 온도측정기로 구성되는 가열공기 공급부와; 열교환기에 연결되어 있는 로터리 피더와, 건조토탄 저장조로 구성되는 토탄 회수 및 저장부와; 진동 건조장치부의 상부에 부착되어 고수분 토탄의 건조과정에서 분해된 증기를 흡입하는 증기 흡입부와, 흡입된 증기상 공기를 응축하는 분해증기 응축기와, 응축된 응축수 중 기체를 분리하는 기액분리기와, 기액분리기에서 내려오는 응축수를 보관하는 응축수 저장조와, 응축수를 냉각수로 보내기 위한 순환 펌프로 구성되는 응축부를 포함하여 이루어진다.
In this invention, the granules and the fine particles are separated in a short time at a low temperature of 150 ° C or lower in the drying apparatus, the granules can be dried with hot air, the fine particles can be dried quickly with a microwave heat source, In order to use the pulverized coal as fuel for the coal-fired power plant, the peat having a moisture content of 40 to 60% is separated into the granulated powder and the fine powder in the drying apparatus, the granulated powder is subjected to hot air drying and the fine powder is heated with a microwave heat source Which is lower than the conventional 400 ° C by 250 ° C or lower and less than or equal to 150 ° C to satisfy the condition as a mixed fuel of a coal-fired power plant,
A highly concentrated peat supply unit composed of a high-concentrated peat storage tank, a rotary feeder, and a diaphragm; A vibrating drying device having a high peat peat input port, a heated air inlet port, a dry peat discharge port, a vibration lowering device lower spring, a vibration supply device, and a vibrating device support; A pressure gauge for measuring the pressure of the outside air, a regulating flow meter for regulating the amount of outside air, a heat exchanger for heat recovery of the dried peat, and a heat exchanger for drying the peat and heat exchanged air An air heater for heating the air, an atmospheric air bypass valve to be used for circulating air, and a temperature measuring unit for controlling the temperature of the heated injection air; A rotary feeder connected to the heat exchanger, and a dry peat storage tank; A vapor sucking unit attached to an upper part of the vibrating and drying device and sucking the decomposed steam during the drying process of the high-moisture peat, a decomposed vapor condenser for condensing the sucked vapor-phase air, a gas-liquid separator for separating the gas in the condensed condensed water, A condensate reservoir for storing condensate discharged from the gas-liquid separator, and a condenser for circulating the condensed water to the cooling water.

Figure R1020120109426
Figure R1020120109426

Description

고수분 토탄의 입도별 건조장치{Apparatus for drying peat}[0001] Apparatus for drying peat [0003]

이 발명은 고수분 토탄의 입도별 건조장치에 관한 것으로서, 좀더 세부적으로 말하자면 건조장치내에서 150℃ 이하의 낮은 온도에서 30분 가량 짧은 시간에 조립분과 미립분을 분리함과 동시에, 조립분은 열풍으로, 미립분은 마이크로파 열원으로 빠르게 건조할 수 있으며, 고수분 토탄을 석탄화력 발전소의 연료로서 사용하기 위해 수분함량이 40~60%인 토탄을 건조장치 내에서 조립분과 미립분으로 분리하고 조립분은 열풍건조를 수행하고 미립분은 마이크로파 열원으로 가열하는 방법을 통하여, 기존 400℃ 보다 250℃이상 낮은 150℃이하 온도로 건조하여 석탄화력 발전소의 혼합연료로서 조건을 만족시킬수 있는 고수분 토탄의 입도별 건조장치에 관한 것이다.The present invention relates to a drying device for the granularity of high-moisture peat. More specifically, the granulated powder and the granular powder are separated in a short time in a drying device at a low temperature of 150 ° C or less for about 30 minutes, , And the fine particles can be quickly dried with a microwave heat source. In order to use the high-moisture coal as a fuel for a coal-fired power plant, the peat having a moisture content of 40 to 60% is separated into a granulated powder and a fine powder in a drying apparatus, And the fine particles are heated to a temperature of 150 ° C or lower, which is 250 ° C or lower than that of the conventional 400 ° C, by heating with a microwave heat source. Thus, the particle size of a high- Drying apparatus.

석탄을 탄화 정도에 따라 구분하면, 탄화 정도가 90% 이상인 무연탄, 80∼90%인 역청탄, 70∼80%인 갈탄, 70% 이하인 토탄으로 구분되며, 이에 따라 석탄의 등급은 토탄(peat)에서부터 갈색탄(brown coal), 갈탄(lignite), 아역청탄(sub-bituminous coal), 역청탄(bituminous coal), 무연탄(anthracite)으로 나누어지며, 역청탄은 다시 저휘발분, 중휘발분, 고휘발분 역청탄으로, 그리고 무연탄은 반무연탄, 무연탄, Meta-무연탄과 흑연계 무연탄으로 나뉘어진다. 이 중에서 저등급 석탄(LRC)은 갈색탄(brown coal)에서부터 아역청탄까지를 말하며 역청탄에서부터는 고등급 석탄(HRC)로 분류된다. When coal is classified according to the degree of carbonization, it is classified into anthracite with a degree of carbonization of 90% or more, bituminous coal with 80 to 90%, lignite having 70 to 80% and peat having a degree of 70% or less, It is divided into brown coal, lignite, sub-bituminous coal, bituminous coal and anthracite. The bituminous coal is further divided into low volatile matter, medium volatile matter, high volatile bituminous coal, Anthracite is divided into semi-anthracite, anthracite, meta-anthracite and black anthracite. Among these, low grade coal (LRC) refers to brown coal to sub-bituminous coal, and from bituminous coal it is classified as high grade coal (HRC).

현재 발전소에서 사용하고 있는 역청탄 등 수입탄의 매장량은 약 5천 억톤인데, 토탄의 경우도 수입탄 매장량과 유사한 양을 가지고 있다. 따라서, 토탄의 건조를 통한 발전연료화는 발전 연료 다변화에 반드시 필요하다.The amount of imported coal such as bituminous coal used in power plants is about 500 billion tons, and peat has a similar amount to imported coal. Therefore, the conversion of power generation through the drying of peat is indispensable for diversification of power generation fuel.

토탄은 5,000-10,000년전 이끼류·갈대·사초 등의 화본과 식물, 소나무·자작나무 등 수목질의 유체가 한랭한 늪지대, 호수의 분지에 두껍게 퇴적하여 물의 존재 하에서 균류 등의 생물화학적인 변화를 받아 분해변질된 것으로서 퇴적유기물 30% 이상, 수분 40∼60%, 발열량 3,500~6,500kcal/kg로 구성되어 있다. 석탄처럼 지하에 매몰된 수목질이 오랜 세월 동안에 지압과 지열작용을 받아 생성된 것과는 달리 식물질의 주성분인 리그닌·셀룰로오스 등이 주로 지표에서 분해 작용을 받아 생성된 것으로, 탄소의 량이 적어 잘 타지 않아 발전연료로 사용되기에는 부족하다. 따라서, 토탄의 40~60%정도를 차지하고 있는 수분의 건조를 통해 상대적으로 수소 및 탄소성분 함량을 높여 주어야 한다.The peat is deposited 5,000-10,000 years ago in a marshy swamp area such as mosses, reeds, and shoots, such as ferns and plants, pine trees and birch, in a cold, swampy lake basin, and is biochemically changed by fungi in the presence of water. , Which is composed of 30% or more of sediment organic matter, 40 ~ 60% of moisture and calorific value 3,500 ~ 6,500 kcal / kg. Unlike coal, which is buried underground, lignin and cellulose, which are the main components of the plant, are mainly produced by the decomposition of the surface, unlike the wood, which has been produced by acupressure and geothermal action for a long time. It is not enough to be used as fuel. Therefore, it is necessary to increase the content of hydrogen and carbon components relatively through the drying of water which occupies about 40 to 60% of the peat.

토탄내의 수분은 자유수(free water), 내부수(interstitial water; 간극수), 표면수(surface water), 결합수(bound water) 등으로 구분된다. 토탄 수분 중 상당 부분을 차지하고 있는 것은 토탄 표면에 부착되어 있는 자유수이고, 토탄의 분자와 분자사이에 존재하는 수분이 내부수이며, 결합수는 저급석탄 분자에 화학적으로 결합되어 있다. 자유수와 표면수는 100±5℃에서 건조되지만, 내부수와 결합수는 약 400℃에서 파괴 및 건조가 일어나므로 적어도 400℃이상의 온도에서 1시간 이상 건조해야만 석탄 내부에 화학 결합된 간극수, 모관 결합수, 내부 보유수가 분해 및 건조되는데 기존의 건조방법으로는 저급석탄 내부까지 이 높은 온도를 유지하기가 곤란하다.Water in the peat can be divided into free water, interstitial water, surface water, and bound water. A large portion of the peat water occupies a free water adhered to the surface of the peat, and water present between the peat molecule and the molecule is internal water, and the number of bonds is chemically bonded to the lower coal molecule. The free water and surface water are dried at 100 ± 5 ° C, but the internal water and the combined water are destroyed and dried at about 400 ° C. Therefore, they must be dried for at least one hour at a temperature of at least 400 ° C, Combined water and internal retained water are decomposed and dried. However, it is difficult to keep the high temperature up to the inside of the low grade coal by the conventional drying method.

기존의 고수분 석탄의 건조 및 안전화 기술로서는, 400℃이상의 온도에서 1시간 동안 가열하여 건조하는 방식, 또는 유중에서 건조하는 방식이 있다. Conventional techniques for drying and stabilizing highly concentrated coal include a method of drying by heating at a temperature of 400 ° C or more for 1 hour, or a method of drying in oil.

상기한 유중 건조 방식은, 분쇄한 저등급 석탄을 유중에서 탈수하는 슬러리 탈수 공정, 탈수한 슬러리를 원심분리에 의해 고액 분리하는 유분 회수 공정, 분리한 고형분에 잔류한 유분을 가열 회수하는 건조 공정, 건조한 분말상의 개질탄을 성형하는 성형공정으로 구성되어 있다. The oil drying method includes a slurry dewatering step of dewatering the pulverized low grade coal in oil, an oil recovery step of subjecting the dewatered slurry to solid-liquid separation by centrifugation, a drying step of heating and recovering the oil remaining in the separated solid matter, And a molding process for molding the modified powder in the form of a dry powder.

그러나, 상기한 유중건조 방식은 공정에 추가되는 등유성분(기름띠)이 건조석탄에 잔류하여 석탄화력 발전소 미분기의 소요동력 증가 및 고장의 원인으로 작용하며, 미분탄 화력발전소에서 연소 시 분리된 기름띠와 석탄분말 성분의 입자 및 연소궤적이 달라 기름띠가 연소되지 않고 기름띠(Oil Band) 및 분진(Fine Soot)이 배출되어 전기집진기의 집진특성을 떨어뜨리고 포집된 석탄회 중에 잔류하는 기름띠는 석탄회 재활용에 장애요인으로 작용하고 있는 문제 점이 있다.However, in the above-mentioned in-oil drying method, the kerosene component (oil band) added to the process remains in the dry coal, and acts as a cause of increase in power and failure of the coal fired power plant differentiator. In the coal fired power plant, And the particles of the coal powder and the combustion locus are different, the oil band is not burned and the oil band and the fine soot are discharged, which lowers the dust collecting characteristics of the electrostatic precipitator, and the oil band remaining in the collected coal fly ash There is a problem that acts as an obstacle to recycling.

한편, 대한민국 등록특허 10-0960793 "저급석탄의 고품위화 방법 및 장치"에는, 저등급 갈탄 및 아역청탄을 기준으로 탄광 채굴시 입도가 30∼50mm인 원탄을 10∼30mm 입도로 분쇄한 후 수분함량이 30%이상인 저급석탄을 마이크로파 조사와 중유회 분말 첨가를 통해 건조탄의 기공을 막고 중유회의 소수성(Hydrophobic)을 이용하는 기술이 개시되어 있다. On the other hand, Korean Patent No. 10-0960793 entitled " Method and Apparatus for High-grade Coal Coal "discloses that raw coal having a particle size of 30 to 50 mm is ground to a particle size of 10 to 30 mm during coal mining based on low grade lignite and bituminous coal, A technique of blocking the pores of dry coal by using microwave irradiation and adding heavy oil powder to the low-grade coal having a content of 30% or more and using hydrophobic in heavy oil.

그러나 이 공정 기술을 고수분 토탄 건조에 적용하게 되면, 토탄은 하천등지에서 탄화 중인 것으로 토탄 표면이 친수성(Hydrophilic)이기 때문에 중유회는 수분건조에 전혀 효과를 나타내지 못하며, 또한 마이크로파를 고수분 토탄 원탄에 직접 공급시 조립분 토탄표면의 자유수분 건조에는 유리하지만 미립분내 결합수분의 건조에 비효율적인 문제점이 있다. 고수분 저등급 석탄은 탄화기간이 길어 바위형태를 10-50mm로 분쇄하여 석탄화력 발전소 저탄장에 저장 및 연소용으로 사용하는 반면, 토탄은 흙의 형태로 최대 25mm이하의 미립들이 분포되어 있는 특성을 가지고 있기 때문이다.However, when this process technology is applied to the drying of the high peat peat, the peat is carbonized in the rivers and the like, and since the surface of the peat is hydrophilic, the heavy oil does not show any effect on moisture drying, There is a problem in that it is advantageous for free water drying on the surface of the agglomerated peat but is ineffective for drying the particulate bond water. High-grade low-grade coal has a long carbonization period and is crushed to 10-50mm in length. It is used for storage and combustion in coal-fired power plant. However, peat has a characteristic of distributing fine grains up to 25mm in the form of soil I have.

따라서, 기존의 400℃이상의 고온 고압에서 건조하는 방식의 경우에는, 건조과정에서 휘발분의 탈휘발화에 따라 연소 연료가치가 떨어지고 건조과정에 불필요한 열량소비가 많으며, 중유, 아스팔텐과 같은 첨가제를 사용한 유중증발의 경우 공정이 매우 복잡하고 건조 석탄 내 중유 잔분이 존재하여 실제 연소 시 발생하는 연소부산물(석탄회)에 기름띠를 형성하여 전기집진기 집진특성 저하 및 석탄회 재활용 불가능 등의 문제점들이 있다.Therefore, in the case of the conventional method of drying at a high temperature and a high temperature of 400 ° C. or more, the burning fuel value is lowered due to the devolatilization of volatile components during the drying process, the unnecessary heat consumption is large in the drying process, and additives such as heavy oil and asphaltene are used In the case of evaporation in the air, the process is very complicated and heavy oil residues are present in the dry coal, which causes problems such as deterioration of dust collecting characteristics of the electrostatic precipitator and inability to recycle fly ash by forming oil bands in the combustion by-products (fly ash)

본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 건조장치내에서 150℃ 이하의 낮은 온도에서 30분 가량 짧은 시간에 조립분과 미립분을 분리함과 동시에, 조립분은 열풍으로, 미립분은 마이크로파 열원으로 빠르게 건조할 수 있는, 고수분 토탄의 입도별 건조장치를 제공하는 데 있다. DISCLOSURE OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, and it is an object of the present invention to provide a method for separating granular components and minute particles in a short time of about 30 minutes at a low temperature of 150 ° C or lower, , And the fine particles are capable of rapidly drying with a microwave heat source.

또한, 본 발명의 다른 목적은, 고수분 토탄을 석탄화력 발전소의 연료로서 사용하기 위해 수분함량이 40~60%인 토탄을 건조장치 내에서 조립분과 미립분으로 분리하고 조립분은 열풍건조를 수행하고 미립분은 마이크로파 열원으로 가열하는 방법을 통하여, 기존 400℃ 보다 250℃이상 낮은 150℃이하 온도로 건조하여 석탄화력 발전소의 혼합연료로서 조건을 만족시킬수 있는 고수분 토탄의 입도별 건조장치를 제공하는 데 있다. Another object of the present invention is to separate peat having a moisture content of 40 to 60% into a granulated powder and a fine powder in a drying apparatus in order to use a high-moisture coal as fuel for a coal-fired power plant, And the fine particles are dried at a temperature of 150 ° C or lower, which is 250 ° C lower than the conventional 400 ° C, by heating with a microwave heat source to provide a granular drying device of a high water content I have to.

상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로서 이 발명의 구성은, 고수분 토탄 저장조, 로터리 피더, 진동판으로 이루어지는 고수분 토탄 공급부와; 고수분 토탄 투입구와, 가열공기 주입구와, 건조 토탄 배출구와, 진동유동장치 하부 스프링과, 진동 공급장치와, 진동장치 지지대가 구비되는 진동 건조장치부와; 외부공기를 주입하기 위한 송풍기와, 외부공기의 얍력을 측정하기 위한 압력계와, 외부공기의 양을 조절하기 위한 조절 유량계, 건조된 토탄의 열 회수를 위한 열교환기와, 토탄과 열교환된 공기를 건조용 공기로 가열하는 주입공기 가열기와, 순환용 공기로 사용될 대기공기 바이패스 밸브와, 가열 주입공기의 온도를 제어하기 위한 온도측정기로 구성되는 가열공기 공급부와; 열교환기에 연결되어 있는 로터리 피더와, 건조토탄 저장조로 구성되는 토탄 회수 및 저장부와; 진동 건조장치부의 상부에 부착되어 고수분 토탄의 건조과정에서 분해된 증기를 흡입하는 증기 흡입부와, 흡입된 증기상 공기를 응축하는 분해증기 응축기와, 응축된 응축수 중 기체를 분리하는 기액분리기와, 기액분리기에서 내려오는 응축수를 보관하는 응축수 저장조와, 응축수를 냉각수로 보내기 위한 순환 펌프로 구성되는 응축부를 포함하여 이루어지면 바람직하다.In order to achieve the above-mentioned object, the present invention provides a high-density peat-to-peer feeder comprising a high-moisture peat storage tank, a rotary feeder, and a diaphragm; A vibrating drying device having a high peat peat input port, a heated air inlet port, a dry peat discharge port, a vibration lowering device lower spring, a vibration supply device, and a vibrating device support; A pressure gauge for measuring the pressure of the outside air, a regulating flow meter for regulating the amount of outside air, a heat exchanger for heat recovery of the dried peat, and a heat exchanger for drying the peat and heat exchanged air An air heater for heating the air, an atmospheric air bypass valve to be used for circulating air, and a temperature measuring unit for controlling the temperature of the heated injection air; A rotary feeder connected to the heat exchanger, and a dry peat storage tank; A vapor sucking unit attached to an upper part of the vibrating and drying device and sucking the decomposed steam during the drying process of the high-moisture peat, a decomposed vapor condenser for condensing the sucked vapor-phase air, a gas-liquid separator for separating the gas in the condensed condensed water, , A condensate reservoir for storing condensate discharged from the gas-liquid separator, and a condenser for circulating the condensed water to the cooling water.

이 발명의 구성은, 상기한 유동층 다공판은, 기공의 크기는 토탄의 입도분포상 조립분과 미립분의 경계선상인 8mm x 8mm로 구성하고, 최종 건조된 조립분 토탄을 배출하기 위한 배출구는 진동판을 크기에 맞게 유지하면 바람직하다.The constitution of this invention is characterized in that the above-mentioned fluidized bed perforated plate has a pore size of 8 mm x 8 mm, which is the boundary line between the granular component and the granular component in the particle size distribution of the peat, and the outlet for discharging the finally dried granular component, .

이 발명의 구성은, 상기한 유동층 다공판의 재질은 마모방지를 위해 스테인레스 스틸(SUS310)로 구성하면 바람직하다.In the structure of the present invention, it is preferable that the material of the above-described fluidized-bed perforated plate is made of stainless steel (SUS310) in order to prevent abrasion.

이 발명의 구성은, 상기한 진동 건조장치부의 외부는 마이크로파의 누설을 차단하기 위해 산화알루미늄(Al2O3) 재질로 이루어지면 바람직하다.The structure of the present invention is preferably such that the outside of the vibration drying device is made of aluminum oxide (Al 2 O 3) material in order to block leakage of microwaves.

이 발명의 구성은, 상기한 내부 진동 유동판은 공급된 마이크로파의 투과를 목적으로 하는 유전율(Permittivity)이 낮은 테프론 재질로 구성되면 바람직하다.The structure of the present invention is preferably such that the internal vibration flow plate is made of a Teflon material having a low permittivity for the purpose of transmitting the supplied microwave.

이 발명의 구성은, 마이크로파 진동 건조장치내 건조되는 미립분 토탄 내부의 온도를 측정하여 마이크로파 출력을 제어하는 열전대 온도계는 스테인레스 스틸 차폐 재질로 이루어지면 바람직하다.The constitution of the present invention is preferably such that the thermocouple thermometer for controlling the microwave output by measuring the temperature inside the fine particle coal to be dried in the microwave vibration drying apparatus is made of a stainless steel shielding material.

이 발명의 구성은, 마이크로파 공급기는 마이크로파 유입에 의한 마그네트론 고장을 방지하고 균일한 조사(Irradiation)를 위해 서로 마주 보지 않고 교차하여 배치하며, 열전대는 마이크로파가 조사되지 않는 마이크로파 공급기 사이에 배치하면 바람직하다.In the structure of the present invention, it is preferable that the microwave feeder is arranged so as to intersect without facing each other in order to prevent malfunctioning of the magnetron by inflow of the microwave and uniform Irradiation, and the thermocouple is disposed between the microwave supply units to which the microwave is not irradiated .

이 발명은, 고수분 토탄 건조장치 내에서 조립분과 미립분을 입도별로 분리함과 동시에 조립분 토탄은 발전소 폐열 등 가열공기를 이용해 건조하고 미립분 토탄은 마이크로파 열원 적용을 통해 150℃이하의 낮은 온도로 빠르게 건조할 수 있는 효과를 갖는다.In the present invention, the granulated minerals and fine particles are separated by the granularity in the high peat peat drying apparatus, and the granular minerals are dried using heated air such as power plant waste heat and the fine granular peat is dried at a low temperature It is possible to dry quickly.

도 1은 토탄의 입도별 질량분포를 보여주는 그래프이다.
도 2은 고수분 및 건조 토탄의 열감량 곡선이다.
도 3은 고수분 토탄의 입도별 가열온도에 따른 열감량 미분곡선이다.
도 4는 고수분 토탄의 입도별 건조 전환율을 나타내는 그래프이다.
도 5는 이 발명의 일 실시예에 따른 고수분 토탄의 입도별 건조장치의 구성도이다.
도 6은 이 발명의 일 실시예에 따른 고수분 토탄의 입도별 건조장치의 진동 건조장치부의 세부 구성도이다.
도 7은 도 6의 A-A선 단면도이다.
도 8은 이 발명의 일 실시예에 따른 고수분 토탄의 입도별 건조장치의 진동 건조장치부의 유동층 다공판의 평면 구성도이다.
FIG. 1 is a graph showing mass distribution of particle size of peat.
2 is a heat loss curve of the high water and dry peat.
3 is a heat loss differential curve according to the heating temperature of the high-water-content peat according to the particle size.
4 is a graph showing the dry conversion ratio of the high-water-content peat by the particle size.
FIG. 5 is a configuration diagram of a drying apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a detailed view of a vibrating drying device of a drying device according to an embodiment of the present invention.
7 is a sectional view taken along the line AA in Fig.
FIG. 8 is a plan view of a fluidized bed perforated plate of a vibrating drying device of a drying device according to an embodiment of the present invention; FIG.

이하, 이 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 이 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 이 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명하기로 한다. 이 발명의 목적, 작용, 효과를 포함하여 기타 다른 목적들, 특징점들, 그리고 동작상의 이점들이 바람직한 실시예의 설명에 의해 보다 명확해질 것이다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. Other objects, features, and operational advantages, including the purpose, operation, and effect of the present invention will become more apparent from the description of the preferred embodiments.

참고로, 여기에서 개시되는 실시예는 여러가지 실시가능한 예중에서 당업자의 이해를 돕기 위하여 가장 바람직한 실시예를 선정하여 제시한 것일 뿐, 이 발명의 기술적 사상이 반드시 제시된 실시예에만 의해서 한정되거나 제한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 다양한 변화와 부가 및 변경이 가능함은 물론, 균등한 타의 실시예가 가능함을 밝혀 둔다. It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description of the present invention are exemplary and explanatory only and are not to be construed as limiting the scope of the invention as disclosed in the accompanying claims. It is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and similarities, many of which are within the scope of the present invention.

또한, 본원의 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 정의된 것으로서, 통상적이거나 사전적인 의미로만 한정해서 해석되어서는 아니되며, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 일예로서, 방향에 관한 용어는 설명상의 편의를 위하여 도면상에 표현된 위치를 기준으로 설정하기로 한다.Also, terms and words used in the description and claims of the present invention are defined based on the principle that the inventor can properly define the concept of a term in order to explain its invention in the best way, And should not be construed as limited to only the prior art, and should be construed in a meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention. For example, the terms relating to directions are set on the basis of the position represented on the drawing for convenience of explanation.

도 5는 이 발명의 일 실시예에 따른 고수분 토탄의 입도별 건조장치의 구성도이다.FIG. 5 is a configuration diagram of a drying apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 5에 도시되어 있는 바와 같이, 이 발명의 일 실시예에 따른 고수분 토탄의 입도별 건조장치의 구성은, 고수분 토탄 저장조(1), 로터리 피더(2), 진동판(3)으로 이루어지는 고수분 토탄 공급부와; 고수분 토탄 투입구(4)와, 가열공기 주입구(5)와, 건조 토탄 배출구(21)와, 진동유동장치 하부 스프링(22)과, 진동 공급장치(23)와, 진동장치 지지대(24)가 구비되는 진동 건조장치부(20)와; 외부공기를 주입하기 위한 송풍기(10)와, 외부공기의 얍력을 측정하기 위한 압력계(11)와, 외부공기의 양을 조절하기 위한 조절 유량계(12), 건조된 토탄의 열 회수를 위한 열교환기(13)와, 토탄과 열교환된 공기를 건조용 공기로 가열하는 주입공기 가열기(14)와, 순환용 공기로 사용될 대기공기 바이패스 밸브(15)와, 가열 주입공기의 온도를 제어하기 위한 온도측정기(7)로 구성되는 가열공기 공급부와; 열교환기(13)에 연결되어 있는 로터리 피더(25)와, 건조토탄 저장조(26)로 구성되는 토탄 회수 및 저장부와; 진동 건조장치부(20)의 상부에 부착되어 고수분 토탄의 건조과정에서 분해된 증기를 흡입하는 증기 흡입부(8)와, 흡입된 증기상 공기를 응축하는 분해증기 응축기(16)와, 응축된 응축수 중 기체를 분리하는 기액분리기(17)와, 기액분리기(17)에서 내려오는 응축수를 보관하는 응축수 저장조(18)와, 응축수를 냉각수로 보내기 위한 순환 펌프(19)로 구성되는 응축부를 포함하여 이루어진다.As shown in Fig. 5, the construction of the drying apparatus for each grain size of the high-water-content peat according to the embodiment of the present invention is characterized by comprising a high-water-concentration peat storage tank 1, a rotary feeder 2, Min. And the vibrating device support 24 are arranged in the same manner as the vibrating device support 24, the high-moisture peat input port 4, the heated air inlet 5, the dry peat discharge port 21, the oscillating flow device lower spring 22, A vibrating and drying device (20) provided with the vibrating device (20); (10) for injecting outside air, a pressure gauge (11) for measuring the pressure of outside air, a regulating flow meter (12) for regulating the amount of outside air, a heat exchanger (14) for heating the air exchanged with the peat with drying air, an atmospheric air bypass valve (15) used as recirculating air, a temperature control unit A heating air supply part composed of a measuring device 7; A peat recovery and storage unit comprising a rotary feeder 25 connected to the heat exchanger 13 and a dry peat storage tank 26; A steam suction part 8 attached to the upper part of the vibration drying device 20 for sucking the steam decomposed in the drying process of the high moisture condensate, a decomposition steam condenser 16 for condensing the sucked steam air, Liquid separator 17 for separating the gas in the condensed water, a condensed water storage tank 18 for storing condensed water descending from the gas-liquid separator 17, and a condensing portion for circulating the condensed water to the cooling water .

도 6은 이 발명의 일 실시예에 따른 고수분 토탄의 입도별 건조장치의 진동 건조장치부의 세부 구성도이고, 도 7은 도 6의 A-A선 단면도이다.FIG. 6 is a detailed view of the vibrating drying device of the drying device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a sectional view taken along line A-A of FIG.

도 6 및 도 7에 도시되어 있는 바와 같이 이 발명의 일 실시예에 따른 고수분 토탄의 입도별 건조장치의 진동 건조장치부(20)는, 가열공기 주입구(5)의 끝에 가열공기 공급노즐(20-2)이 설치되어 있고, 가운데에는 유동층 다공판(20-1)이 설치되어 있으며, 하부에는 내부 진동 유동판(20-5)이 설치되어 있고, 상기한 내부 진동 유동판(20-5)에 진동을 공급하기 위한 마이크로파 공급기(20-3)가 설치되어 있고, 온도를 측정하기 위한 열전대 온도계(20-4)가 설치되어 있다. 6 and 7, the vibration drying device 20 of the drying device according to an embodiment of the present invention has a heating air inlet nozzle 5 2, a fluidized-bed perforated plate 20-1 is provided at the center, and an internal oscillating flow plate 20-5 is provided at a lower portion. And a thermocouple thermometer 20-4 for measuring the temperature is provided.

상기한 진동 건조장치부(20)의 외부는 마이크로파의 누설을 차단하기 위해 산화알루미늄(Al2O3) 재질로 이루어지며, 표면수 건조용 가열공기 주입을 위한 유동충 다공판(20-1)은 스테인레스 스틸(SUS310) 재질이며, 내부 진동 유동판(20-5)은 공급된 마이크로파의 투과를 목적으로 하는 유전율(Permittivity)이 낮은 테프론 재질로 구성되며, 마이크로파 진동 건조장치내 건조되는 미립분 토탄 내부의 온도를 측정하여 마이크로파 출력을 제어하는 열전대 온도계(20-4)는 스테인레스 스틸 차폐 재질로 이루어 짐을 특징으로 한다.The outside of the vibrating and drying device 20 is made of aluminum oxide (Al 2 O 3) to block leakage of microwaves, and the flow-through porous blanks 20-1 for injecting heated air for surface water drying are made of stainless steel SUS310). The inner vibration flow plate 20-5 is made of a Teflon material having a low permittivity for the purpose of permeating the supplied microwave. The temperature of the inside of the fine particle to be dried in the microwave vibration dryer And the thermocouple thermometer 20-4 for controlling the microwave output by the measurement is made of a stainless steel shielding material.

마이크로파 공급기(20-3)는 마이크로파 유입에 의한 마그네트론 고장을 방지하고 균일한 조사(Irradiation)를 위해 서로 마주 보지 않고 교차하여 배치한다. 열전대(20-4)는 마이크로파가 조사되지 않는 마이크로파 공급기(20-3)사이에 배치한다. 상부 건조 공기 배출구(8)와 같은 모든 투입 및 배출구(20-8)에는 마이크로파 누설방지를 위해 마이크로파 투과저항이 높은 알루미늄 재질로 쵸크를 구성하였다.The microwave supplier 20-3 prevents the magnetron malfunction due to the inflow of microwaves and arranges the microwaves in such a way that they cross each other without facing each other for uniform irradiation. The thermocouple 20-4 is disposed between the microwave feeders 20-3 where the microwave is not irradiated. All the inlet and outlet ports 20-8, such as the upper drying air outlet 8, are made of an aluminum material with high microwave permeation resistance to prevent microwave leakage.

도 8은 이 발명의 일 실시예에 따른 고수분 토탄의 입도별 건조장치의 진동 건조장치부(20)의 유동층 다공판(20-1)의 평면 구성도이다.8 is a plan structural view of a fluidized-bed perforated plate 20-1 of a vibrating drying device 20 of a drying device according to an embodiment of the present invention.

도 8에 도시되어 있는 바와 같이 이 발명의 일 실시예에 따른 고수분 토탄의 입도별 건조장치의 진동 건조장치부(20)의 유동층 다공판(20-1)은, 고수분 토탄의 경우 입도별 분포가 0-25mm이내에 분포되어 있으며, 32∼50%가 8mm이상의 조립분으로 분포하는 것을 기준으로, 기공(20-1-1) 크기는 토탄의 입도분포상 조립분과 미립분의 경계선상인 8mm x 8mm로 구성하였고 최종 건조된 조립분 토탄을 배출하기 위한 배출구(20-1-2)는 진동판을 크기에 맞게 유지한다. 또한 재질은 마모방지를 위해 스테인레스 스틸(SUS310)로 구성한다.As shown in FIG. 8, the fluidized-bed perforated plate 20-1 of the vibrating drying device 20 of the drying apparatus according to an embodiment of the present invention has a particle size distribution (20-1-1) is 8mm x 8mm, which is the boundary line between the granules and the fine particles in the particle size distribution of the peat, based on the distribution of 32-50% And the discharge port 20-1-2 for discharging the finally dried granulated peat to maintain the diaphragm at the size. The material is made of stainless steel (SUS310) to prevent wear.

상기한 구성에 의한, 이 발명의 일 실시예에 따른 고수분 토탄의 입도별 건조장치의 작용은 다음과 같다.The operation of the drying device according to the embodiment of the present invention, which has the above-described structure, according to the particle size of the high-moisture agitated peat is as follows.

도 1에 도시되어 있는 바와 같이 고수분 토탄의 경우 입도별 분포가 0-25mm이내에 분포되어 있으며, 32∼50%가 8mm이상의 조립분으로 분포하며, 나머지는 74μm∼8mm범위로 나타난다. 그러나 토탄 1(Peat 1)과 같이 종종 74μm이하에 50%이상 분포하는 경우도 확인된다. As shown in FIG. 1, in the case of high-moisture coal, the distribution of particle sizes is distributed within 0-25 mm, 32-50% is distributed as granules of 8 mm or more, and the rest is in a range of 74 to 8 mm. However, peat 1 (Peat 1) is often less than 74μm and more than 50% is also distributed.

또한, 도 2에 도시되어 있는 바와 같이 고수분 토탄을 질소분위기에서 열건조 곡선 분석한 결과, 75∼200℃부근에서 자유수분의 탈수가 이루어지며, 200~500℃ 온도범위에서 결합수, 간극수의 건조반응과 일부 휘발분의 탈휘발화 반응이 동시에 일어난다.As shown in FIG. 2, when the high-moisture peat was analyzed by a thermal drying curve in a nitrogen atmosphere, it was found that dehydration of free water occurred at a temperature of about 75 to 200 ° C., The drying reaction and the devolatilization reaction of some volatile components occur at the same time.

그러나, 도 3에 도시되어 있는 바와 같이, 토탄을 입도별로 분리하여 건조 시 8mm이상의 조립토탄은 200℃이내의 낮은 온도영역에서 대부분 건조가 이루어 지는 반면, 8mm이하 미립토탄의 경우 200℃이하에서는 약간의 표면수만 분해되고 나머지는 대부분 200∼500℃의 고온영역에서 건조되는 것으로 보아 조립분의 경우 기공이 발달하고 입도가 커서 표면수만 존재하는 것으로 판단되며, 미립분은 조밀조밀한 입자간의 결합수 및 간극수가 존재하여 건조가 어려운 것으로 나타났다. However, as shown in FIG. 3, when the peat is separated by the particle size and dried, the dried peat having a size of 8 mm or more is mostly dried in a low temperature range of 200 ° C or less, And the remaining part is mostly dried at a high temperature range of 200 to 500 ° C. As a result, it is considered that only the number of the surface is present due to the large pore size and granularity in the case of granulated powder. It was found that there was pore water and drying was difficult.

또한 도 4에 도시되어 있는 바와 같이 고수분 토탄 입도별 건조 전환율 곡선을 이용해 고수분 토탄의 입도별 건조에 필요한 활성화에너지 및 건조속도상수를 계산한 결과, 다음의 표 1과 같이 나타났다. As shown in Fig. 4, the activation energy and the drying rate constant required for the drying of the high-moisture coal slurry by using the dry conversion rate curve for each high-water-content peat particle size were calculated as shown in Table 1 below.

종류Kinds 활성화 에너지
(kJ/mol)
Activation energy
(kJ / mol)
건조속도상수
(s-1)
Drying rate constant
(s-1)
R2 R 2
거친 토탄
(raw peat)
Rough peat
(raw peat)
26.341026.3410 31,18331,183 0.9940.994
8mm 이하 토탄
(fine peat)
8mm or less peat
(fine peat)
39.102839.1028 2,3082,308 0.9930.993
8mm 이상 토탄
(coarse peat)
8mm or more peat
(coarse peat)
11.249111.2491 62,71262,712 0.9780.978

상기한 표 1에서와 같이 고수분 토탄의 경우 8mm이하 토탄의 활성화에너지가 가장 높고 건조속도도 매우 낮은 것으로 나타났으며, 8mm이상 토탄의 경우 활성화에너지도 낮아지고 연소속도도 대폭증가하는 것으로 보아 고수분 토탄의 경우 입도를 분리하여 조립분은 열풍건조를 실시하고 미립분은 마이크로파와 같은 강력한 에너지원을 공급하여 낮은 온도에서 빠른 속도로 건조하는 것이 타당한 것으로 나타났다.As shown in Table 1, the activation energy of peat of 8 mm or less is highest and the drying rate is very low in the case of the high-hydrate peat. In the case of the peat of 8 mm or more, the activation energy is also lowered and the burning speed is greatly increased. In the case of the min. Peat, it was proper to separate the granularity and dry the granulated material with hot air, and to supply the strong energy source such as microwave, and to dry the granular material at low temperature rapidly.

따라서, 고수분 토탄의 입도분포, 입도별 건조 활성화에너지 및 건조속도 측정결과를 기반으로 고수분 토탄을 건조장치 투입과 동시에 입도분리 후 입도별로 조립분은 열풍건조를 수행하고, 미립분은 마이크로파 열원을 이용해 빠른 속도도 건조할 수 있도록 한다. Therefore, based on the particle size distribution of the high-moisture agglomerates, the dry activation energy and the drying rate of each grain size, the high-moisture coal peat is put into the drying apparatus and the granulated powder is subjected to hot air drying by particle size after the grain size separation, To make it possible to dry at high speed.

이를 위하여 본원 발명은, 수분함량이 30%이상인 고수분 토탄을 수분 함량 10%이하의 석탄화력 발소 연소용 토탄으로 건조하기 위하여, 입도분리용 진동체를 통해 분리된 미립분을 마이크로파 열원으로 가열을 통해, 400℃이상에서 분해 및 건조가 이루어지는 간극수, 모관결합수, 내부 보유수 등과 같은 난분해성 수분을 150℃이하에서 짧은 시간에 건조하고, 진동체를 통과하지 못하고 잔류하는 조립분은 가열된 공기인 열풍을 주입하여 효율적으로 건조한다.In order to accomplish this, in order to dry a highly concentrated peat having a moisture content of 30% or more with a peat for combustion combustion of coal having a moisture content of 10% or less, the microparticles separated through the particle separating vibrator are heated by a microwave heat source The degradable water such as the pore water, the capillary coupling water, the inner holding water and the like which is decomposed and dried at a temperature of 400 ° C or higher is dried at a temperature of 150 ° C or less in a short time and the remaining granular material which does not pass through the vibrating body, The hot air is injected and dried efficiently.

첫째로, 표면수 건조용 가열공기 주입구(5)에는 가열공기 주입을 통해 표면수가 건조하고 건조 시 증발된 증기의 응축을 방지하기 위해 120~150℃의 온도를 유지하며, 상부 가열공기 주입노즐(20-2)에는 증발공기의 응축방지를 위해 100~130℃의 공기를 일정량씩 흘려주어야 한다.First, the heated water inlet 5 for drying the surface water is kept at a temperature of 120 to 150 ° C. to prevent the condensation of the steam evaporated during the drying of the surface water through the injection of the heated air, and the upper heated air injection nozzle 20-2), a certain amount of air at 100 to 130 ° C should be flown to prevent condensation of evaporated air.

둘째로, 표면수가 제거된 미립분저등급 석탄의 경우 내부결합수 분해 및 방출을 위해 중유회 분말이 혼합과 동시에 마이크로파 주사를 통해 혼합물 온도가 120~150℃가 될 때까지 계속 마이크로파를 조사한다. 혼합물 내부 온도가 120~150℃정도가 되면 자동으로 마이크로파 조사가 중지된다.Secondly, in the case of particulate level coal with surface water removed, the microwave powder is continuously irradiated with microwaves until the temperature of the mixture reaches 120 ~ 150 ° C. When the internal temperature of the mixture reaches about 120 to 150 ° C, the microwave irradiation is automatically stopped.

<실시예><Examples>

마이크로파 공급기(는 2.45GHz, 2kW, 220V, 단상이며, 진동유동층 본체를 균일하게 진동시키기 위해 0.45 kW 용량의 진동공급기(23)를 양측면에 2개 부착한다. 장치 형태는 제 2도와 같으며, 장치용적은 진동체 본체의 길이는 유동층 다공판(20-1) 200cm, 넓이 30 cm이며 진동 유동층의 건조장치의 높이는 30 cm이다. 온도계(20-4)는 스테인레스 스틸 차폐 열전대를 사용하였으며, 증기 배출구(8)와 고수분 토탄 주입구(4)의 면적은 2inch×2inch 이며, 온도계(20-4) 설치부 직경은 1cm로 구성하였으며, 설비의 형태 및 구성은 제 2도 와 같다. 다공판 구멍(20-1-1)의 크기는 토탄 입도를 기준으로 8mm x 8mm크기로 가로 세로축 4mm간격으로 설치하였으며, 조립분 배출구(20-1-2)는 유동층 다공판(20-1)의 끝부분에 25cm x 195cm크기로 설치하였다.Two microwave feeders (2.45 GHz, 2 kW, 220 V, single phase, two vibration feeders (23) of 0.45 kW capacity are attached on both sides in order to uniformly oscillate the vibrating fluidized bed body. The volume of the vibrating body is 200 cm, the width is 30 cm, and the height of the drying apparatus of the vibrating fluidized bed is 30 cm. The thermometer 20-4 uses a stainless steel shielded thermocouple, The area of the high-purity peat pouring inlet 8 and the high-pit peat inlet 4 is 2 inches × 2 inches, the diameter of the thermometer 20-4 is 1 cm, 20-1-1) was installed at an interval of 4 mm on the horizontal and vertical axes with a size of 8 mm.times.8 mm on the basis of the peat particle size, and the granulation outlet 20-1-2 was provided at the end of the fluidized- 25 cm x 195 cm.

실험조건은 다음과 같다.The experimental conditions are as follows.

◇ 토탄 : 러시아산 1종, ◇ 총수분 함량 : 42.5%◇ Peat: 1 Russian, ◇ Total moisture content: 42.5%

◇ 토탄크기 : 0~25mm, ◇ 토탄밀도 : 0.4g/cm3◇ Peat size: 0 ~ 25mm, ◇ Peat density: 0.4g / cm3

◇ 조립분 건조방식 : 다공판 가열공기 접촉◇ Drying method of granulation: Heating air contact with perforated plate

◇ 조립분 건조온도 : 100~130℃◇ Drying temperature of granules: 100 ~ 130 ℃

◇ 조립분 건조공기 주입속도 : 1~2m/s◇ Dry air injection rate of granulation: 1 ~ 2m / s

◇ 가열 건조용 공기 주입량 : 0.18~0.36㎥/min◇ Amount of air injected for heating and drying: 0.18 ~ 0.36㎥ / min

◇ 응축방지 및 상부순환용 상부 가열 공기 주입량 : 0.54~0.72㎥/min◇ Injection amount of upper heating air for prevention of condensation and upper circulation: 0.54 ~ 0.72㎥ / min

◇ 미립분 건조방식 : 마이크로파 조사 및 결합수 분자회전◇ Fine powder drying method: microwave irradiation and molecular rotation

◇ 미립분 건조온도 : 120~150◇ Drying temperature of fine powder: 120 ~ 150

◇ 미립분 건조시간 : 5~20분◇ Drying time of fine powder: 5 ~ 20 minutes

◇ 고수분 토탄 처리량 : 20kg/hr◇ High throughput peat throughput: 20kg / hr

실험에 사용한 고수분 토탄과 입도별 건조를 통해 제조된 조립분 및 미립분의 물성은 하기의 표 2와 같다. Table 2 shows the physical properties of the granules and the fine particles prepared through the drying of the high-moisture peat and the granules used in the experiment.

토탄peat 공급원료Feedstock 건조토탄 미립분Dry-peat microparticulate 건조토탄 조립분Dry peat granulate 수분(%)moisture(%) 42.542.5 8.728.72 8.708.70 회(%)time(%) 3.03.0 2.692.69 2.982.98 휘발분(%)Volatile matter (%) 38.3838.38 61.4761.47 60.8360.83 고정탄소(%)Fixed carbon (%) 16.1216.12 27.1327.13 27.5027.50 연료비
(고정탄소/휘발분)
Fuel cost
(Fixed carbon / volatile matter)
0.420.42 0.440.44 0.450.45
발열량(Kcal/Kg)Calorific value (Kcal / Kg) 4.2534.253 5.8405.840 5.8105.810 C(%)C (%) 69.7669.76 58.0358.03 55.5755.57 H(%)H (%) 4.824.82 6.146.14 5.855.85 N(%)N (%) 1.151.15 1.121.12 0.880.88 S(%)S (%) 0.120.12 0.140.14 0.120.12 O(%)O (%) 24.1324.13 31.6231.62 34.4234.42 입도분포Particle size distribution 0~230 to 23 0~80 to 8 8~238-23

표 2에서 볼수 있듯이, 고수분 토탄의 경우 수분함량이 42.5% 정도이며, 열량은 건조 기준 4,253Kcal/kg으로 무연탄과 유사하고 석탄화력 발전소용 석탄 보다는 낮은 편이다. 연료비는 0.42로서, 입도별로 건조시험 시험결과, 건조된 토탄 중 수분함량이 8.72%이하로서 매우 낮은 수치를 보였으며, 열량도 5,810 kcal/kg이상으로 매우 높게 나타났다. 특히, 연료비의 경우 0.42이상으로 크게 향상되는 특성을 가지고 있다. 표 2의 물성으로 보아 석탄화력 발전소 연소용 원료로서 적합한 것으로 나타났다.As shown in Table 2, the water content of high-moisture coal is 42.5% and the calorific value is 4,253 Kcal / kg as the dry weight, which is similar to anthracite coal and lower than coal for coal-fired power plants. The fuel ratio was 0.42. As a result of the dry test, the moisture content of dried peat was very low, 8.72% or less, and the calories were very high, more than 5,810 kcal / kg. In particular, it has a characteristic that the fuel cost greatly improves to 0.42 or more. The properties of Table 2 were found to be suitable as raw materials for combustion of coal-fired power plants.

본 발명은 수분함량 40%이상, 발열량 4,500kcal/kg이하의 고수분 토탄을 수분 10% 이하, 5,500kcal/kg이상의 발전용 석탄으로 건조하기 위한 것이다.The present invention is intended to dry a highly concentrated peat having a moisture content of 40% or more and a calorific value of 4,500 kcal / kg or less with coal for power generation of 10% or less and 5,500 kcal / kg or more.

고수분 토탄은 탄화도가 낮고 다른 고수분 저등급 석탄 원탄(30∼50mm)과 달리 입도가 10μm∼25mm범위에 분포하며, 8mm(유동층 발전소 분쇄기 통과 입도)이상에 30∼50% 분포하고 나머지는 8mm 미만의 입도에 분포하고 있다. 입도별 토탄의 건조특성은 8mm이상 조립분의 건조에 필요한 활성화 에너지는 11.25kJ/mol로 낮고 건조속도는 62,712 s-1로 빠른 반면, 8mm이하 미립 토탄은 건조에 필요한 활성화 에너지가 39.10kJ/mol로 높고 건조속도가 2,308s-1로 느린 건조특성을 규명을 통해 고수분 토탄 원탄의 경우 입도분리 후 입도별로 별도의 에너지원으로 적용하는 것이 기술적으로나 경제적으로 우수하다. Unlike coal tar (30 ~ 50mm), which has low carbonization and low carbonization, high purity peat is distributed in the range of 10μm ~ 25mm and distributed 30 ~ 50% in 8mm (particle size passing through the fluidized bed power plant) . &Lt; / RTI &gt; The drying characteristics of the peat according to the granularity are as low as 11.25 kJ / mol and the drying speed is 62,712 s-1, while the activation energy required for the drying of the granules of 8 mm or more is fast, while the activation energy required for drying is 39.10 kJ / mol And high drying rate of 2,308 s-1. As a result, it is technically and economically advantageous to apply high-purity peat raw material as a separate energy source after grain size separation.

1: 고수분 토탄 저장조 2: 로터리피더
3: 진동판 4: 고수분 토탄 주입구
5: 가열공기 주입구 6: 상부 가열공기 주입구
7: 온도측정기 8: 상부 분해된 증기 흡입부
9: 분해증기 이송펌프 10: 외부공기 주입 송풍기
11: 압력계 12: 공기량 조절 유량계
13: 열교환기 14: 주입공기 가열기
15: 바이패스 밸브 16: 응축기
17: 기액분리기 18: 응축수 저장조
19: 순환 펌프 20: 건조장치부
21: 토탄 배출구 22: 진동유동장치 하부 스프링
23: 진동공급장치 24: 진동장치 지지대
24: 로터리 피더 25: 건조 토탄 저장조
1: High-concentrated peat storage tank 2: Rotary feeder
3: diaphragm 4: high-purity peat inlet
5: Heating air inlet 6: Upper heating air inlet
7: Temperature meter 8: Upper disassembled steam inlet
9: Disassembled steam transfer pump 10: External air injection blower
11: pressure gauge 12: air flow rate meter
13: heat exchanger 14: injection air heater
15: bypass valve 16: condenser
17: Gas-liquid separator 18: Condensate storage tank
19: circulation pump 20: drying chamber
21: peat discharge port 22: vibration flow device lower spring
23: Vibration supply device 24: Vibration device support
24: Rotary feeder 25: Dry peat storage tank

Claims (7)

고수분 토탄 저장조, 로터리 피더, 진동판으로 이루어지는 고수분 토탄 공급부와;
고수분 토탄 투입구와, 가열공기 주입구와, 건조 토탄 배출구와, 진동유동장치 하부 스프링과, 진동 공급장치와, 진동장치 지지대가 구비되는 진동 건조장치부와;
외부공기를 주입하기 위한 송풍기와, 외부공기의 압력을 측정하기 위한 압력계와, 외부공기의 양을 조절하기 위한 조절 유량계, 건조된 토탄의 열 회수를 위한 열교환기와, 토탄과 열교환된 공기를 건조용 공기로 가열하는 주입공기 가열기와, 순환용 공기로 사용될 대기공기 바이패스 밸브와, 가열 주입공기의 온도를 제어하기 위한 온도측정기로 구성되는 가열공기 공급부와;
열교환기에 연결되어 있는 로터리 피더와, 건조토탄 저장조로 구성되는 토탄 회수 및 저장부와;
진동 건조장치부의 상부에 부착되어 고수분 토탄의 건조과정에서 분해된 증기를 흡입하는 증기 흡입부와, 흡입된 증기상 공기를 응축하는 분해증기 응축기와, 응축된 응축수 중 기체를 분리하는 기액분리기와, 기액분리기에서 내려오는 응축수를 보관하는 응축수 저장조와, 응축수를 냉각수로 보내기 위한 순환 펌프로 구성되는 응축부를 포함하여 이루어지고,
상기한 진동 건조장치부는
기공의 크기에 따라 토탄을 조립분과 미립분으로 선별하는 유동층 다공판;
상기 유동층 다공판에 의해 선별된 조립분에 대해 상기 가열 주입공기를 인가하여 건조를 수행하는 가열 공기 공급 노즐; 및
상기 유동층 다공판에 의해 선별된 미립분에 대해 마이크로파를 인가하여 건조를 수행하는 마이크로파 공급기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고수분 토탄의 입도별 건조장치.
A highly concentrated peat supply unit composed of a high-concentrated peat storage tank, a rotary feeder, and a diaphragm;
A vibrating drying device having a high peat peat input port, a heated air inlet port, a dry peat discharge port, a vibration lowering device lower spring, a vibration supply device, and a vibrating device support;
A pressure gauge for measuring the pressure of the outside air, a regulating flow meter for regulating the amount of outside air, a heat exchanger for heat recovery of the dried peat, and a heat exchanger for drying the peat and heat exchanged air An air heater for heating the air, an atmospheric air bypass valve to be used for circulating air, and a temperature measuring unit for controlling the temperature of the heated injection air;
A rotary feeder connected to the heat exchanger, and a dry peat storage tank;
A vapor sucking unit attached to an upper part of the vibrating and drying device and sucking the decomposed steam during the drying process of the high-moisture peat, a decomposed vapor condenser for condensing the sucked vapor-phase air, a gas-liquid separator for separating the gas in the condensed condensed water, , A condensate reservoir for storing condensate discharged from the gas-liquid separator, and a condenser for circulating the condensed water to the cooling water,
The above vibration drier unit
A fluidized-bed perforated plate for sorting the peat according to the size of pores into a granulated powder and a fine powder;
A heating air supply nozzle for applying the heating injection air to the granules selected by the fluidized bed perforated plate to perform drying; And
And a microwave supplier for applying microwaves to the fine particles selected by the fluidized bed perforated plate to perform drying.
제 1항에 있어서,
상기한 유동층 다공판은, 기공의 크기는 토탄의 입도분포상 조립분과 미립분의 경계선상인 8mm x 8mm로 구성하고, 최종 건조된 조립분 토탄을 배출하기 위한 배출구는 진동판을 크기에 맞게 유지하는 것을 특징으로 하는 고수분 토탄의 입도별 건조장치
The method according to claim 1,
The above-mentioned fluidized bed perforated plate has a pore size of 8 mm.times.8 mm, which is the boundary line between the granular component and the granular component in the particle size distribution of the peat, and the discharge port for discharging the granulated granular final dried granulate, Drying device according to the particle size of the high-water-content peat
제 1항에 있어서,
상기한 유동층 다공판의 재질은 마모방지를 위해 스테인레스 스틸(SUS310)로 구성하는 것을 특징으로 하는 고수분 토탄의 입도별 건조장치
The method according to claim 1,
Wherein the material of the fluidized-bed perforated plate is made of stainless steel (SUS310) in order to prevent abrasion,
제 1항에 있어서,
상기한 진동 건조장치부의 외부는 마이크로파의 누설을 차단하기 위해 산화알루미늄(Al2O3) 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 고수분 토탄의 입도별 건조장치
The method according to claim 1,
Wherein the outside of the vibration drying device is made of aluminum oxide (Al 2 O 3) to prevent leakage of microwaves.
제 1항에 있어서,
상기한 진동 건조장치부는 내부 진동 유동판을 더 포함하고, 상기한 내부 진동 유동판은 공급된 마이크로파의 투과를 목적으로 하는 유전율(Permittivity)이 낮은 테프론 재질로 구성되는 것을 특징으로 하는 고수분 토탄의 입도별 건조장치
The method according to claim 1,
Wherein the vibration drier unit further comprises an internal vibration flow plate and the internal vibration flow plate is made of a Teflon material having a low permittivity for the purpose of transmitting the supplied microwave. Drying unit by size
제 1항에 있어서,
마이크로파 진동 건조장치내 건조되는 미립분 토탄 내부의 온도를 측정하여 마이크로파 출력을 제어하는 열전대 온도계는 스테인레스 스틸 차폐 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 고수분 토탄의 입도별 건조장치
The method according to claim 1,
Characterized in that the thermocouple thermometer for controlling the microwave output by measuring the temperature inside the fine particle coal to be dried in the microwave vibration drying apparatus is made of a stainless steel shielding material.
제 1항에 있어서,
마이크로파 공급기는 마이크로파 유입에 의한 마그네트론 고장을 방지하고 균일한 조사(Irradiation)를 위해 서로 마주 보지 않고 교차하여 배치하며, 열전대는 마이크로파가 조사되지 않는 마이크로파 공급기 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 고수분 토탄의 입도별 건조장치
The method according to claim 1,
Characterized in that the microwave feeder is disposed between the microwave feeders which are not irradiated with the microwave, and the thermocouples are arranged between the microwave feeders which are not irradiated with the microwave, in order to prevent the malfunction of the magnetron due to the inflow of the microwaves and to cross them without facing each other for uniform irradiation. Drying unit by size
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