KR102006445B1 - 폐기물 및 탄소 자원을 이용하는 상향식 가스화 장치 - Google Patents

폐기물 및 탄소 자원을 이용하는 상향식 가스화 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 폐기물 및 탄소 자원을 이용하는 상향식 가스화 장치에 관한 것으로, 본 발명은 이중 연소재 배출 그레이트유닛을 적용함으로써 그레이트의 막힘 현상을 방지하여 연소재 배출이 원활하게 이루어질 수 있도록 하여 대량의 고형연료를 공급하여 처리하는 대용량 처리가 구현될 수 있으며, 그레이트의 막힘 현상을 방지하면서 연소재의 배출이 원활하게 이루어짐으로써 장치의 연속운전이 안정적으로 이루어짐과 동시에 유지보수가 용이하게 이루어질 수 있도록 하는 한편, 가스화 반응로에 내화벽 및 수냉벽의 구조가 적용됨으로써 연소층의 연소 산화열로 인해 고온으로 내화물이 축열되어 미연소된 고형연료가 굳어지는 크랭크 현상의 발생을 방지할 수 있으며, 연소공기 공급노즐이 연통연결되는 소제관 및 소제관과 연통연결되는 공급라인 상에 차단밸브를 적용함으로써 연소공기 공급노즐의 막힘 현상을 방지함과 동시에 연소공기 공급을 원활하게 유지하여 연속 운전이 원활하게 이루어질 수 있는 것이다.

Description

폐기물 및 탄소 자원을 이용하는 상향식 가스화 장치{Updraft gasifier using waste and carbon resources}
본 발명은 폐기물 및 탄소 자원을 이용하는 상향식 가스화 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 이중 연소재 배출 그레이트유닛을 적용함으로써 그레이트의 막힘 현상을 방지하여 연소재 배출이 원활하게 이루어질 수 있도록 하여 대량의 고형연료를 공급하여 처리하는 대용량 처리가 구현될 수 있으며, 그레이트의 막힘 현상을 방지하면서 연소재의 배출이 원활하게 이루어짐으로써 장치의 연속운전이 안정적으로 이루어짐과 동시에 유지보수가 용이하게 이루어질 수 있도록 하는 한편, 가스화 반응로에 내화벽 및 수냉벽의 구조가 적용됨으로써 연소층의 연소 산화열로 인해 고온으로 내화물이 축열되어 미연소된 고형연료가 굳어지는 크랭크 현상의 발생을 방지할 수 있으며, 연소공기 공급노즐이 연통연결되는 소제관 및 소제관과 연통연결되는 공급라인 상에 차단밸브를 적용함으로써 연소공기 공급노즐의 막힘 현상을 방지함과 동시에 연소공기 공급을 원활하게 유지하여 연속 운전이 원활하게 이루어질 수 있도록 한 폐기물 및 탄소 자원을 이용하는 상향식 가스화 장치에 관한 것이다.
근래에 들어서면서, 생활폐기물, 산업폐기물 및 탄소자원(바이오매스, 가연성 폐기물 등)으로 만들어진 고형연료를 연소시켜 열에너지를 발생하는 기술이 각광받고 있는 실정이다.
그러나 과잉공기 연소 등 직접 연소방식으로 인한 온실가스를 포함한 다이옥신 등 유해한 물질들의 배출로 인한 환경 파괴 등의 문제가 전 세계적으로 대두 되면서 새로운 기술적 대안으로 가스화반응에 의한 열에너지 발생 장치에 대한 관심이 증가하고 있다.
즉, 생활폐기물, 산업폐기물 및 탄소자원(바이오매스, 가연성 폐기물 등)으로 만들어진 고형연료는 공기(산소) 및 증기와 같은 반응성 물질에 의해 가연성 가스, 응축성 액체인 타르(Tar) 및 고체 잔류물 등으로 변환되는 특성이 있으므로, 이를 이용하여 고형연료로부터 가스연료를 획득하는 가스화 장치가 제한적으로 활용되고 있는 실정이다.
상기와 같은 가스화 장치에서, 특히 가스화의 초기단계에서는 불활성 분위기 상태에서 이루어지는 열적 분해인 열분해(Pyrolysis)가 일어나는데, 이것은 고형연료가 탈휘발화되는 상태를 가리키는 것으로, 이 과정에서 연료는 차르(Char)와 휘발성분으로 분해되고, 이러한 탈휘발화 이후에 차르(Char)와 가스성분과의 2차 반응에 의해 최종제품이 얻어진다.
상기 가스화 기술은 초기에 석탄 덩어리나 미분탄 등으로 고정상 가스화 및 촉매 가스화 등이 시도되다가 최근에는 바이오매스(Biomass)를 활용하면서 타르(Tar)의 발생을 최소화하는 방향으로 개선되고 있는 실정이다.
여기서, 바이오매스(Biomass)란 하수 슬러지, 펄프 슬러지 등의 산업폐기물이나 가정 쓰레기, 분뇨 등의 생활폐기물, 농산물의 폐재, 가축류의 분뇨 또는 절단한 목재류 등 유기성 고체물질을 총칭하는 것이다.
다시 말하면, 상기와 같은 가스화 장치에서의 가스화 반응은 산화제 (혹은 가스화제, 이하 산화제로 칭함)인 산소, 산소부화공기, 증기가 탄소자원(바이오매스, 폐기물 등)과 고온에서 반응하여 복잡한 화학 반응을 일으키며 가연성 합성가스를 생산하는 것이다.
이때, 합성가스(syngas)는 H2, CO, CH4, CO2, H2O이고. 기타 타르(Tar), 미반응 차르(Char) 및 회분이 생성된다.
상기와 같은 가스화 반응으로 전환된 합성가스는 일산화탄소, 수소, 메탄 등으로 구성돼있어 이를 곧바로 연소시켜 열에너지를 생산하거나, 수송용, 발전용 에너지로 활용할 수 있는 것이다.
또한, 촉매 합성 또는 생물적인 전환을 통해 합성 천연가스나 FT 디젤, 바이오 수소와 같은 고부가가치 연료도 생산할 수 있다.
한편, 상기와 같은 탄소자원(바이오매스, 가연성폐기물 등)을 기체 상태의 합성가스로 전환하기 위한 고정식 가스화 장치로 상향식 가스화 장치와 하향식 가스화 장치 등이 있다.
이때, 상향식 가스화 장치는 고정층(Fixed bed) 형태로 실용화된 것으로, 고형원료로 제공되는 공급원료는 상부에서 투입되고, 하부로 이동하며 가스화가 되고, 연소재는 하부로 낙하하며, 생성가스(producer gas)는 연소(combustion), 가스화(gasification), 열분해(pyrolysis) 및 건조(dry)를 거쳐 하부에서 상부로 통과하며 배출되는 장치이다.
전술한 바와 같은 종래의 상향식 가스화 장치는 고온의 가스가 탄소자원 고형 연료층을 통과하므로 낮은 출구 온도를 유지하여 높은 효율을 가지나, 연소층에서 미연소분이 많아 연소재가 다량 발생하여 연속적인 연소재 배출에 어려움은 물론, 연소재를 처리하는 데 있어서도 원뿔형태의 호퍼에 연소회재가 집중됨으로써 그레이트(grate)의 막힘 현상이 심해서 단일 장치로서 대량의 공급원료(feedstock)를 처리하기 어려우며, 이에 따라 연소재 배출이 원활하게 이루어지지 못하는 문제가 있었다.
또한, 연소재의 배출이 원활하지 못하여 대량의 고형연료를 공급하여 처리하는 대용량 처리를 구현하기가 어렵다는 문제가 있었다.
아울러, 연소재 배출이 원활하지 못함으로써 장치의 안정적인 연속 운전이 어려움과 동시에 유지보수가 용이하지 못하다는 문제가 있었다.
그러므로, 연소재 배출이 원활하게 이루어질 수 있도록 하여 대량의 고형연료를 공급하여 처리하는 대용량 처리가 구현될 수 있도록 하는 한편, 그레이트의 막힘 현상을 방지하면서 연소재의 배출이 원활하게 이루어짐으로써 장치의 연속운전이 안정적으로 이루어짐과 동시에 유지보수가 용이하게 이루어질 수 있도록 한 상향식 가스화 장치에 대한 연구 및 개발이 요구되는 실정이다.
대한민국 등록특허 제1721823호 2017.03.26.등록. 대한민국 등록특허 제1632146호 2016.06.14.등록. 대한민국 등록특허 제1452327호 2014.10.13.등록.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 이중 연소재 배출 그레이트유닛을 적용함으로써 그레이트의 막힘 현상을 방지하여 연소재 배출이 원활하게 이루어질 수 있도록 하여 대량의 고형연료를 공급하여 처리하는 대용량 처리가 구현될 수 있도록 한 폐기물 및 탄소 자원을 이용하는 상향식 가스화 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
아울러, 본 발명에 따른 기술은 그레이트의 막힘 현상을 방지하면서 연소재의 배출이 원활하게 이루어짐으로써 장치의 연속운전이 안정적으로 이루어짐과 동시에 유지보수가 용이하게 이루어질 수 있도록 함에 그 목적이 있다.
또한, 본 발명에 따른 기술의 다른 목적은 가스화 반응로에 내화벽 및 수냉벽의 구조가 적용됨으로써 연소층의 연소 산화열로 인해 고온으로 내화물이 축열되어 미연소된 고형연료가 굳어지는 크랭크 현상의 발생을 방지할 수 있도록 함에 있다.
더욱이, 본 발명에 따른 기술의 또 다른 목적은 연소공기 공급노즐이 연통연결되는 소제관 및 소제관과 연통연결되는 공급라인 상에 차단밸브를 적용함으로써 연소공기 공급노즐의 막힘 현상을 방지함과 동시에 연소공기 공급을 원활하게 유지하여 연속 운전이 원활하게 이루어질 수 있도록 함에 있다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 다음과 같다. 즉, 본 발명에 따른 폐기물 및 탄소 자원을 이용하는 상향식 가스화 장치는 기밀을 유지하면서 폐기물 및 탄소자원으로 구성된 고형연료를 연속투입하기 위해 3단계로 구성되어 순차적으로 개폐가 작동하도록 구성된 고형연료 공급부; 상부에 상기 고형연료 공급부 하단이 연통연결되되 상부로부터 하향 다각 기둥 형상의 내화벽 구조와 직사각형의 내화벽과 수냉벽의 이중벽 구조로 연통연결되며 다각 기둥 형상의 내화벽 구조의 내측에 건조층, 열분해층, 환원층이 직사각형의 내화벽과 수냉벽의 이중벽 구조의 내측에는 연소층 및 재연소층이 하향 순차적으로 구비되며, 상기 재연소층 하부에 연소재 배출호퍼가 구비되는 가스화 반응로; 상기 고형연료 공급부를 통해 투입되어 낙하하는 고형연료가 상기 가스화 반응로의 건조층으로 직접 낙하하면서 발생하는 충격을 방지하면서 하향 고루 분산 투입되도록 상기 가스화 반응로 내측 상부에 하나 또는 다수로 구비되는 수관식 낙하충격 방지봉; 상기 가스화 반응로의 재연소층 하부인 상기 연소재 배출호퍼 내측 상부에 설치되어, 선택적으로 연소재를 하향 배출시키거나 상향 연소공기를 공급하는 이중 연소재 배출 그레이트유닛; 일단이 상기 가스화 반응로의 연소층 내부로 연결되어 연소공기를 공급하는 연소공기공급노즐을 포함하며, 상기 연소공기공급노즐의 막힘 현상을 방지하기 위하여 운전중에도 노즐 청소가 가능하도록 소재수단이 구비되는 연소공기공급장치; 일단이 상기 가스화 반응로의 연소재 배출호퍼 내부로 연결되어 예열공기를 공급하는 예열공기공급노즐을 가지는 예열공기공급장치; 및 상기 가스화 반응로의 상부와 연결관을 통해 연통연결되며, 상기 가스화 반응로를 통해 유입되는 합성가스를 연소시키는 합성가스 연소장치를 포함하는 구성으로 이루어진다.
여기서, 상기 고형연료 공급부는 기밀을 유지하면서 폐기물 및 탄소자원으로 구성된 고형연료를 연속투입하기 위해 3단계로 구성되어 순차적으로 개폐가 작동하도록 구성되되, 개방된 상부로부터 고형연료가 반입되며, 개방된 하단이 유압식 상하 미닫이 장치를 통해 개폐되는 반입호퍼와, 개방된 상부로부터 상기 반입호퍼의 하단이 일정길이 삽입되어, 삽입되는 하단 둘레부분이 내열실리콘 고무패킹을 통해 기밀 유지가 이루어지면서 상기 반입호퍼와 연통연결되며, 개방된 하단이 유압식 상하 미닫이 장치를 통해 개폐되는 1차투입호퍼 및 개방된 상부로부터 상기 1차투입호퍼의 하단이 일정길이 삽입되어, 삽입되는 하단 둘레부분이 내열실리콘 고무패킹을 통해 기밀 유지가 이루어지면서 상기 1차투입호퍼와 연통연결되며, 개방된 하단은 상기 가스화 반응로의 상단과 연통연결되되 슬라이드 개폐장치를 통해 개폐되는 2차투입호퍼를 포함하는 것이 바람직하다.
이때, 상기 슬라이드 개폐장치는 일 측에 로드가 출몰가능토록 구비되는 실린더와, 상기 로드의 출몰되는 측 단에 연결되어 상기 실린더의 작동을 통한 상기 로드의 출몰에 의해 일정길이 왕복 이동하면서 상기 가스화 반응로의 상단과 연통되는 상기 2차투입호퍼의 개방된 하단에 대하여 개폐되도록 하는 내부구동슬라이드 및 상기 내부구동슬라이드의 상, 하부를 감싸 구속하면서 상기 2차투입호퍼의 하단과 상기 가스화 반응로의 상단이 연통연결되도록 설치되며, 상기 내부구동슬라이드가 일정길이 왕복 이동하도록 안내하는 케이스를 포함하는 것이 양호하다.
더욱이, 상기 슬라이드 개폐장치의 상기 케이스 일측에는 상기 2차투입호퍼의 내측 하단부분에 공정용 에어를 공급하면서 상기 2차투입호퍼의 내측 하단부분에 대한 압력이 상기 가스화 반응로의 내부 압력보다 높게 유지하여 상기 가스화 반응로 내부의 상향 가스 누출을 차단하는 공정용 에어공급장치가 더 설치되는 것이 바람직하다.
아울러, 상기 케이스는 내부에 냉각을 위한 냉각수가 순환되는 수냉식 자켓 타입으로 제공되는 것이 양호하다.
한편, 상기 가스화 반응로의 재연소층은 상기 연소층에서 연소된 후 하강하는 불완전 연소재에 대하여, 연소재 배출호퍼 내부로 연결되는 예열공기공급노즐을 통해 공급되는 예열공기에 의해 상향 재연소층에서 하강한 연소재의 고온의 잔존열을 회수하면서 재연소층 측으로 예열을 통해 재가열된 공기를 공급받아, 상기 불완전 연소재에 잔존하는 가연물질을 재연소시켜 합성가스로 전환시키며, 전환시키고 남은 연소재는 하향 하강하도록 안내하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 가스화 반응로는 상기 연소층 및 재연소층을 형성하는 외부 형상이 직사각형 형상으로 제공되는 한편, 상기 연소공기공급장치는 상기 재연소층을 형성하는 가스화 반응로의 외부 양측에 설치되어 각각 다수 열의 연소공기공급노즐이 구비되는 것이 양호하다.
한편, 상기 이중 연소재 배출 그레이트유닛은 상기 가스화 반응로의 재연소층 하부인 상기 연소재 배출호퍼 내측 상부에 설치되어 선택적으로 연소재를 하향 배출시키거나 상향 연소공기를 공급할 수 있도록, 왕복구동실린더를 통해 일정길이 왕복구동되는 한편, 판 상으로 제공되어 전후 및 좌우 방향으로 일정간격을 가지고 배출구가 형성되며, 상기 배출구의 모서리부분 둘레 상면에는 교반봉이 상향 일정길이 돌출형성되는 상측 연소재 배출 그레이트 및 판 상으로 제공되어 상기 상측 연소재 배출 그레이트의 이동시 선택적으로 상기 배출구와 연통되어 연소재를 배출시키는 연소재배출구가 전후 및 좌우 방향으로 관통형성되고, 상기 상측 연소재 배출 그레이트의 이동시 선택적으로 상기 배출구와 연통되어 연소공기를 상향 공급 안내하는 연소공기공급구가 상기 연소재배출구와 이웃하여 각각 다수 개로 관통형성되며, 상기 상측 연소재 배출 그레이트의 하면이 맞물려 왕복이동이 안내되도록 하는 구동안내레일이 상면에 일정간격을 가지고 한 쌍으로 돌출형성되는 하측 연소재 배출 그레이트를 포함하는 것이 바람직하다.
이때, 상기 상측 연소재 배출 그레이트 및 하측 연소재 배출 그레이트는 상호 이웃하여 각 한 쌍으로 설치되며, 각 한 쌍의 상호 이웃하는 사이에는 상협하광의 분산유도돌기가 돌출형성되어 상기 분산유도돌기를 통해 상부로부터 하향 양측으로 연소재의 분산 배출이 이루어지는 것이 양호하다.
아울러, 상기 상측 연소재 배출 그레이트는 내부에 공기 순환 유로가 형성되어 일 측에 연결설치된 공기공급장치를 통해 외부로부터 상기 공기 순환 유로에 공기가 공급 및 배출을 통해 순환되면서 공랭식 냉각이 이루어지는 한편, 상기 하측 연소재 배출 그레이트는 판 상으로 제공되되 내부에 물 순환 유로가 형성되어 외부로부터 물이 공급 및 배출을 통해 순환되면서 수랭식 냉각이 이루어지는 내열강의 판 상으로 제공되는 것이 바람직하다.
한편, 상기 소재수단은 일단이 상기 가스화 반응로의 연소층 내부로 연결되어 연소공기를 공급하는 연소공기공급노즐의 막힘 현상을 방지하여 운전중에도 노즐 청소가 가능하도록 하는 것으로, 상기 연소공기공급노즐과 연통연결되는 소제관 및 상기 소제관의 상기 연소공기공급노즐이 연통연결되는 측과 대향되는 측으로부터 상기 소제관과 연통연결되는 공급라인 상에 설치되는 차단밸브를 포함하는 것이 양호하다.
본 발명에 따른 폐기물 및 탄소 자원을 이용하는 상향식 가스화 장치의 효과를 설명하면 다음과 같다.
첫째, 이중 연소재 배출 그레이트유닛을 적용함으로써 그레이트의 막힘 현상을 방지하여 연소재 배출이 원활하게 이루어질 수 있도록 하여 대량의 고형연료를 공급하여 처리하는 대용량 처리가 구현될 수 있다.
둘째, 그레이트의 막힘 현상을 방지하면서 연소재의 배출이 원활하게 이루어짐으로써 장치의 연속운전이 안정적으로 이루어짐과 동시에 유지보수가 용이하게 이루어질 수 있다.
셋째, 가스화 반응로에 내화벽 및 수냉벽의 구조가 적용됨으로써 연소층의 연소 산화열로 인해 고온으로 내화물이 축열되어 미연소된 고형연료가 굳어지는 크랭크 현상의 발생을 방지할 수 있다.
넷째, 연소공기 공급노즐이 연통연결되는 소제관 및 소제관과 연통연결되는 공급라인 상에 차단밸브를 적용함으로써 연소공기 공급노즐의 막힘 현상을 방지함과 동시에 연소공기 공급을 원활하게 유지하여 연속 운전이 원활하게 이루어질 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 폐기물 및 탄소 자원을 이용하는 상향식 가스화 장치를 나타낸 전체 사시구성도.
도 2는 본 발명에 따른 폐기물 및 탄소 자원을 이용하는 상향식 가스화 장치의 요부인 가스화 반응로의 가스화 반응을 위한 내부구조를 나타낸 요부 단면예시도.
도 3은 본 발명에 따른 폐기물 및 탄소 자원을 이용하는 상향식 가스화 장치의 내부 구조를 나타낸 절개 사시구성도.
도 4는 본 발명에 따른 폐기물 및 탄소 자원을 이용하는 상향식 가스화 장치의 요부인 고형연료 공급부를 나타낸 요부 절개 사시구성도.
도 5a는 본 발명에 따른 폐기물 및 탄소 자원을 이용하는 상향식 가스화 장치의 요부인 이중 연소재 배출유닛을 나타낸 요부 사시구성도.
도 5b는 본 발명에 따른 폐기물 및 탄소 자원을 이용하는 상향식 가스화 장치의 요부인 이중 연소재 배출유닛을 나타낸 요부 평면구성도.
도 6은 본 발명에 따른 폐기물 및 탄소 자원을 이용하는 상향식 가스화 장치에 적용되는 이중 연소재 배출유닛의 요부인 상측 연소재 배출 그레이트 및 하측 연소재 배출 그레이트에 대한 작동구조를 나타낸 요부 작동상태 사시구성도.
도 7a 및 도 7b는 본 발명에 따른 폐기물 및 탄소 자원을 이용하는 상향식 가스화 장치의 요부인 연소공기공급장치를 나타낸 요부 평면구성 및 요부 사시구성도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 폐기물 및 탄소 자원을 이용하는 상향식 가스화 장치의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 폐기물 및 탄소 자원을 이용하는 상향식 가스화 장치를 나타낸 전체 사시구성도이고, 도 2는 본 발명에 따른 폐기물 및 탄소 자원을 이용하는 상향식 가스화 장치의 요부인 가스화 반응로의 가스화 반응을 위한 내부구조를 나타낸 요부 단면예시도이며, 도 3은 본 발명에 따른 폐기물 및 탄소 자원을 이용하는 상향식 가스화 장치의 내부 구조를 나타낸 절개 사시구성도이다.
도 4는 본 발명에 따른 폐기물 및 탄소 자원을 이용하는 상향식 가스화 장치의 요부인 고형연료 공급부를 나타낸 요부 절개 사시구성도이다.
도 5a는 본 발명에 따른 폐기물 및 탄소 자원을 이용하는 상향식 가스화 장치의 요부인 이중 연소재 배출유닛을 나타낸 요부 사시구성도이고, 도 5b는 본 발명에 따른 폐기물 및 탄소 자원을 이용하는 상향식 가스화 장치의 요부인 이중 연소재 배출유닛을 나타낸 요부 평면구성도이며, 도 6은 본 발명에 따른 폐기물 및 탄소 자원을 이용하는 상향식 가스화 장치에 적용되는 이중 연소재 배출유닛의 요부인 상측 연소재 배출 그레이트 및 하측 연소재 배출 그레이트에 대한 작동구조를 나타낸 요부 작동상태 사시구성도이다.
도 7a 및 도 7b는 본 발명에 따른 폐기물 및 탄소 자원을 이용하는 상향식 가스화 장치의 요부인 연소공기공급장치를 나타낸 요부 평면구성 및 요부 사시구성도이다.
도 1 내지 7b에서 보는 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 폐기물 및 탄소 자원을 이용하는 상향식 가스화 장치는 연속적으로 고형연료를 투입하여 양질의 합성가스를 생산하고 연소재는 간헐 연속적으로 배출하는 장치로써 신재생 에너지인 바이오매스를 비롯하여 연속 투입 가능한 가연성 폐기물 및 탄소자원인 고형연료(이하, 고형연료라 통칭하기로 함)를 이용하여 양질의 합성가스를 생산하여 합성가스 연소장치(700) 측으로 이동시켜 열에너지로 이용하거나, 합성가스를 냉각하고 타르 등을 가스 정제하여 가스엔진 및 가스터빈에 공급 전기를 생산하는 기술의 핵심인 양질의 합성가스를 생산하는 장치이다.
이러한 본 발명에 따른 폐기물 및 탄소 자원을 이용하는 상향식 가스화 장치는 크게 분류하면, 고형연료 공급부(100), 가스화 반응로(200), 수관식 낙하충격 방지봉(300), 이중 연소재 배출 그레이트유닛(400), 연소공기공급장치(500), 예열공기공급장치(600) 및 합성가스 연소장치(700)를 포함하여 이루어진다.
여기서, 상기 고형연료 공급부(100)는 기밀을 유지하면서 폐기물 및 탄소자원으로 구성된 고형연료를 연속투입하기 위해 3단계로 구성되어 순차적으로 개폐가 작동하도록 구성되는 것이다.
또한, 상기 가스화 반응로(200)는 상부에 상기 고형연료 공급부(100) 하단이 연통연결되되 상부로부터 하향 다각 기둥 형상의 내화벽(211) 구조와 직사각형의 내화벽(211)과 수냉벽(212)의 이중벽 구조로 연통연결되며 다각 기둥 형상의 내화벽(211) 구조의 내측에 건조층(201), 열분해층(202), 환원층(203)이 직사각형의 내화벽(211)과 수냉벽(212)의 이중벽 구조의 내측에는 연소층(204) 및 재연소층(205)이 하향 순차적으로 구비되며, 상기 재연소층(205) 하부에 연소재 배출호퍼(230)가 구비되는 것이다.
그리고 상기 수관식 낙하충격 방지봉(300)은 상기 고형연료 공급부(100)를 통해 투입되어 낙하하는 고형연료가 상기 가스화 반응로(200)의 건조층(201)으로 직접 낙하하면서 발생하는 충격을 방지하면서 하향 고루 분산 투입되도록 상기 가스화 반응로(200) 내측 상부에 하나 또는 다수로 구비되는 것이며, 바람직하게는 다수 개로 구비되는 것이다.
상기와 같은 수관식 낙하충격 방지봉(300)은 고압용 파이프로 구비되어 내부에 수냉자켓 구조가 적용되어 수냉자켓 측으로 물을 공급하여 냉각시킬 수 있도록 구성됨이 바람직한 것이다.
또한, 상기 이중 연소재 배출 그레이트유닛(400)은 상기 가스화 반응로(200)의 재연소층(205) 하부인 상기 연소재 배출호퍼(230) 내측 상부에 설치되어, 선택적으로 연소재를 하향 배출시키거나 상향 연소공기를 공급하는 것이다.
그리고 상기 연소공기공급장치(500)는 일단이 상기 가스화 반응로(200)의 연소층(204) 내부로 연결되어 연소공기를 공급하는 연소공기공급노즐(510)을 포함하며, 상기 연소공기공급노즐(510)의 막힘 현상을 방지하기 위하여 운전중에도 노즐 청소가 가능하도록 소재수단이 구비되는 것이다.
또한, 예열공기공급장치(600)는 일단이 상기 가스화 반응로(200)의 연소재 배출호퍼(230) 내부로 연결되어 예열공기를 공급하는 예열공기공급노즐(610)을 가지는 것이다.
그리고 상기 합성가스 연소장치(700)는 상기 가스화 반응로(200)의 상부와 연결관(700')을 통해 연통연결되며, 상기 가스화 반응로(200)를 통해 유입되는 합성가스를 연소시키는 것이다.
전술한 바와 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 폐기물 및 탄소 자원을 이용하는 상향식 가스화 장치에서, 특히 상기 고형연료 공급부(100)는 기밀을 유지하면서 폐기물 및 탄소자원으로 구성된 고형연료를 연속투입하기 위해 3단계로 구성되어 순차적으로 개폐가 작동하도록 구성되되, 크게 반입호퍼(110)와, 1차투입호퍼(130) 및 2차투입호퍼(150)를 포함하는 것이 바람직하다.
상세히, 상기 반입호퍼(110)는 개방된 상부로부터 고형연료가 반입되며, 개방된 하단이 유압식 상하 미닫이 장치(111)를 통해 개폐되는 것이다.
이때, 상기 유압식 상하 미닫이 장치(111)는 개폐를 위한 판 상의 개폐판(미부호)과, 상기 개폐판의 일단에 링크 구조로 연결설치되어 선택적으로 상기 개폐판을 회전구동시키는 유압식 회전구동장치(미부호)를 포함하는 것이 바람직하다.
한편, 상기 1차투입호퍼(130)는 개방된 상부로부터 상기 반입호퍼(110)의 하단이 일정길이 삽입되어, 삽입되는 하단 둘레부분이 내열실리콘 고무패킹(120)을 통해 기밀 유지가 이루어지면서 상기 반입호퍼(110)와 연통연결되며, 개방된 하단이 유압식 상하 미닫이 장치(131)를 통해 개폐되는 것이다.
이때, 상기 유압식 상하 미닫이 장치(131)도, 상기 유압식 상하 미닫이 장치(111)와 마찬가지로, 개폐를 위한 판 상의 개폐판(미부호)과, 상기 개폐판의 일단에 링크 구조로 연결설치되어 선택적으로 상기 개폐판을 회전구동시키는 유압식 회전구동장치(미부호)를 포함하는 것이 바람직한 것이다.
한편, 상기 2차투입호퍼(150)는 개방된 상부로부터 상기 1차투입호퍼(130)의 하단이 일정길이 삽입되어, 삽입되는 하단 둘레부분이 내열실리콘 고무패킹(140)을 통해 기밀 유지가 이루어지면서 상기 1차투입호퍼(130)와 연통연결되며, 개방된 하단은 상기 가스화 반응로(200)의 상단과 연통연결되되 슬라이드 개폐장치(160)를 통해 개폐되는 것이다.
여기서, 상기 슬라이드 개폐장치(160)는 크게 분류하면 실린더(161)와, 내부구동슬라이드(163) 및 케이스(165)를 포함한다.
상세히, 상기 실린더(161)는 일 측에 로드(161a)가 출몰가능토록 구비되는 것이다.
또한, 상기 내부구동슬라이드(163)는 상기 로드(161a)의 출몰되는 측 단에 연결되어 상기 실린더(161)의 작동을 통한 상기 로드(161a)의 출몰에 의해 일정길이 왕복 이동하면서 상기 가스화 반응로(200)의 상단과 연통되는 상기 2차투입호퍼(150)의 개방된 하단에 대하여 개폐되도록 하는 것이다.
그리고 상기 케이스(165)는 상기 내부구동슬라이드(163)의 상, 하부를 감싸 구속하면서 상기 2차투입호퍼(150)의 하단과 상기 가스화 반응로(200)의 상단이 연통연결되도록 설치되며, 상기 내부구동슬라이드(163)가 일정길이 왕복 이동하도록 안내하는 것이다.
이때, 상기 케이스(165)는 내부에 냉각을 위한 냉각수가 순환되는 수냉식 자켓 타입으로 제공되는 것이 더욱 바람직한 것이다.
더욱이, 상기 슬라이드 개폐장치(160)의 상기 케이스(165) 일측에는 상기 2차투입호퍼(150)의 내측 하단부분에 공정용 에어를 공급하면서 상기 2차투입호퍼(150)의 내측 하단부분에 대한 압력이 상기 가스화 반응로(200)의 내부 압력보다 높게 유지하여 상기 가스화 반응로(200) 내부의 상향 가스 누출을 차단하는 공정용 에어공급장치(180)가 더 설치되는 것이 바람직하다.
즉, 상기와 같은 공정용 에어공급장치(180)가 더 설치됨으로써 상기 2차투입호퍼(150)의 내측 하단부분에 공정용 에어를 공급하면서 상기 2차투입호퍼(150)의 내측 하단부분에 대한 압력이 상기 가스화 반응로(200)의 내부 압력보다 높게 유지하여 상기 가스화 반응로(200) 내부의 상향 가스 누출을 차단할 수 있게 되는 것이다.
아울러, 상기와 같은 가스화 반응로(200) 내부의 상향 가스 누출이 차단됨으로써 안전성이 향상되면서 장치의 더욱 안정적인 구동이 구현될 수 있게 된다.
한편, 전술한 바와 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 폐기물 및 탄소 자원을 이용하는 상향식 가스화 장치에서, 상기 가스화 반응로(200)의 재연소층(205)은 상기 연소층(204)에서 연소된 후 하강하는 불완전 연소재에 대하여, 연소재 배출호퍼(230) 내부로 연결되는 예열공기공급노즐(610)을 통해 공급되는 예열공기에 의해 상향 재연소층(205)에서 하강한 연소재의 고온의 잔존열을 회수하면서 재연소층(205) 측으로 예열을 통해 재가열된 공기를 공급받아, 상기 불완전 연소재에 잔존하는 가연물질을 재연소시켜 합성가스로 전환시키는 것이다.
아울러, 상기 가스화 반응로(200)의 재연소층(205)에서의 전환시키고 남은 연소재는 하향 하강하도록 안내하게 되는 것이다.
더욱이, 전술한 바와 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 폐기물 및 탄소 자원을 이용하는 상향식 가스화 장치에서의 상기 가스화 반응로(200)는 장치의 대용량 구현을 위하여, 상기 연소층(204) 및 재연소층(205)을 형성하는 외부 형상이 직사각형 형상으로 제공되는 것이 바람직하다.
아울러, 상기 연소공기공급장치(500)는 상기 가스화 반응로(200)의 연소층(204) 내부로 연결되어 상기 연소층(204)과 재연소층(205) 사이 측으로 연소공기를 충분히 공급하는 것이 바람직하며, 이를 위하여 상기 연소공기공급장치(500)는 상기 재연소층(205)을 형성하는 가스화 반응로(200)의 외부 양측에 설치되어 각각 다수 열의 연소공기공급노즐(510)이 구비되는 것이 바람직하다.
다시 말하면, 상기 연소공기공급장치(500)는 상기 재연소층(205)과 연소층(204) 사이에 대한 상기 가스화 반응로(200)의 외부 양측에 설치됨이 더욱 바람직하며, 상기 가스화 반응로(200)의 외부 양측 각각에 대하여 다수 열의 연소공기공급노즐(510)이 구비되도록 설치됨이 바람직한 것이다.
한편, 전술한 바와 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 폐기물 및 탄소 자원을 이용하는 상향식 가스화 장치에서의 주요 구성인 상기 이중 연소재 배출 그레이트유닛(400)은 상기 가스화 반응로(200)의 재연소층(205) 하부인 상기 연소재 배출호퍼(230) 내측 상부에 설치되어 선택적으로 연소재를 하향 배출시키거나 상향 연소공기를 공급할 수 있도록 하는 것이 중요하다.
이를 위하여, 상기 이중 연소재 배출 그레이트유닛(400)은 크게 상측 연소재 배출 그레이트(410) 및 하측 연소재 배출 그레이트(420)를 포함한다.
상세히, 상기 상측 연소재 배출 그레이트(410)는 왕복구동실린더(401)를 통해 일정길이 왕복구동되는 한편, 판 상으로 제공되어 전후 및 좌우 방향으로 일정간격을 가지고 배출구(411)가 형성되는 것이 바람직하다.
아울러, 상기 상측 연소재 배출 그레이트(410)는 상기 배출구(411)의 모서리부분 둘레 상면에는 교반봉(415)이 상향 일정길이 돌출형성되는 것이 바람직하며, 이러한 교반봉(415)을 통해 하향 낙하하는 연소재에 대하여 뭉침이 없이 교반 및 분산되면서 하향 안내가 이루어질 수 있게 되는 것이다.
더욱이, 전술한 바와 같은 상측 연소재 배출 그레이트(410)는 내부에 공기 순환 유로가 형성되어 일 측에 연결설치된 공기공급장치(405)를 통해 외부로부터 상기 공기 순환 유로에 공기가 공급 및 배출을 통해 순환되면서 공랭식 냉각이 이루어지는 것이 더욱 바람직한 것이다.
한편, 상기 하측 연소재 배출 그레이트(420)는 판 상으로 제공되어 상기 상측 연소재 배출 그레이트(410)의 이동시 선택적으로 상기 배출구(411)와 연통되어 연소재를 배출시키는 연소재배출구(421a)가 전후 및 좌우 방향으로 관통형성된다.
또한, 상기 하측 연소재 배출 그레이트(420)는 상기 상측 연소재 배출 그레이트(410)의 이동시 선택적으로 상기 배출구(411)와 연통되어 연소공기를 상향 공급 안내하는 연소공기공급구(421b)가 상기 연소재배출구(421a)와 이웃하여 각각 다수 개로 관통형성됨이 바람직하다.
아울러, 상기 하측 연소재 배출 그레이트(420)는 상기 상측 연소재 배출 그레이트(410)의 하면이 맞물려 왕복이동이 안내되도록 하는 구동안내레일(425)이 상면에 일정간격을 가지고 한 쌍으로 돌출형성되는 것이 바람직한 것이다.
더욱이, 전술한 바와 같은 하측 연소재 배출 그레이트(420)는 판 상으로 제공되되 내부에 물 순환 유로가 형성되어 외부로부터 물이 공급 및 배출을 통해 순환되면서 수랭식 냉각이 이루어지는 내열강의 판 상으로 제공되는 것이 더욱 바람직하다.
이때, 외부로부터 물이 공급 및 배출을 통해 순환하도록 하기 위한 장치는 도면으로 구체적으로 도시하지는 않았으나, 상기 하측 연소재 배출 그레이트(420)의 일 측에 설치되어 냉각수인 물을 상기 하측 연소재 배출 그레이트(420)의 물 순환 유로 측으로 공급 및 배출시켜 순환되도록 하는 냉각수공급장치(미도시)로 제공됨이 바람직한 것이다.
한편, 전술한 바와 같은 상측 연소재 배출 그레이트(410) 및 하측 연소재 배출 그레이트(420)를 포함하여 구성된 이중 연소재 배출 그레이트유닛(400)은 대용량 처리를 구현하기 위하여, 상측 연소재 배출 그레이트(410) 및 하측 연소재 배출 그레이트(420)가 상호 이웃하여 각 한 쌍으로 설치되는 것이 바람직하다.
이때, 상호 이웃하여 각 한 쌍으로 설치되는 상기 상측 연소재 배출 그레이트(410) 및 하측 연소재 배출 그레이트(420)에 대한 상호 이웃하는 사이에는 상협하광의 분산유도돌기(403)가 돌출형성되어 상기 분산유도돌기(403)를 통해 상부로부터 하향 양측으로 연소재의 분산 배출이 이루어지는 것이 더욱 바람직한 것이다.
전술한 바와 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 폐기물 및 탄소 자원을 이용하는 상향식 가스화 장치에서, 특히 상기 소재수단은 일단이 상기 가스화 반응로(200)의 연소층(204) 내부로 연결되어 연소공기를 공급하는 연소공기공급노즐(510)의 막힘 현상을 방지하여 운전중에도 노즐 청소가 가능하도록 하는 것으로, 크게 소제관(520) 및 차단밸브(540)를 포함한다.
이때, 상기 소제관(520)은 상기 연소공기공급노즐(510)과 연통연결되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 차단밸브(540)는 상기 소제관(520)의 상기 연소공기공급노즐(510)이 연통연결되는 측과 대향되는 측으로부터 상기 소제관(520)과 연통연결되는 공급라인(530) 상에 설치되는 것이 바람직한 것이다.
전술한 바와 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 폐기물 및 탄소 자원을 이용하는 상향식 가스화 장치에 의하면, 이중 연소재 배출 그레이트유닛을 적용함으로써 그레이트의 막힘 현상을 방지하여 연소재 배출이 원활하게 이루어질 수 있도록 하여 대량의 고형연료를 공급하여 처리하는 대용량 처리가 구현될 수 있다.
아울러, 그레이트의 막힘 현상을 방지하면서 연소재의 배출이 원활하게 이루어짐으로써 장치의 연속운전이 안정적으로 이루어짐과 동시에 유지보수가 용이하게 이루어질 수 있다.
또한, 가스화 반응로에 내화벽 및 수냉벽의 구조가 적용됨으로써 연소층의 연소 산화열로 인해 고온으로 내화물이 축열되어 미연소된 고형연료가 굳어지는 크랭크 현상의 발생을 방지할 수 있다.
더욱이, 연소공기 공급노즐이 연통연결되는 소제관 및 소제관과 연통연결되는 공급라인 상에 차단밸브를 적용함으로써 연소공기 공급노즐의 막힘 현상을 방지함과 동시에 연소공기 공급을 원활하게 유지하여 연속 운전이 원활하게 이루어질 수 있는 것이다.
이상에서 본 발명의 구체적인 실시예를 상세히 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명은 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형의 실시가 가능하며, 이러한 변형은 본 발명의 범위에 포함된다.
100: 고형연료 공급부 110: 반입호퍼
111, 131: 유압식 상하 미닫이 차단장치 120, 140: 내열실리콘 고무패킹
130: 1차투입호퍼 150: 2차투입호퍼
160: 슬라이드 개폐장치 161: 실린더
161a: 로드 163: 내부구동슬라이드
165: 케이스 180: 공정용 에어공급장치
200: 가스화 반응로 201: 건조층
202: 열분해층 203: 환원층
204: 연소층 205: 재연소층
211: 내화벽 212: 수냉벽
230: 연소재 배출호퍼 300: 수관식 낙하충격 방지봉
400: 이중 연소재 배출 그레이트유닛
401: 왕복구동실린더 403: 분산유도돌기
405: 공기공급장치 410: 상측 연소재배출그레이트
411: 배출구 415: 교반봉
420: 하측 연소재배출그레이트 421a: 연소재배출구
421b: 연소공기공급구 425: 구동안내레일
500: 연소공기공급장치 510: 연소공기공급노즐
520: 소제관 530: 공급라인
540: 차단밸브 600: 예열공기공급장치
610: 예열공기공급노즐 700: 합성가스 연소장치
700': 연결관

Claims (11)

  1. 기밀을 유지하면서 폐기물 및 탄소자원으로 구성된 고형연료를 연속투입하기 위해 3단계로 구성되어 순차적으로 개폐가 작동하도록 구성된 고형연료 공급부(100); 상부에 상기 고형연료 공급부(100) 하단이 연통연결되되 상부로부터 하향 다각 기둥 형상의 내화벽(211) 구조와 직사각형의 내화벽(211)과 수냉벽(212)의 이중벽 구조로 연통연결되며 다각 기둥 형상의 내화벽(211) 구조의 내측에 건조층(201), 열분해층(202), 환원층(203)이 직사각형의 내화벽(211)과 수냉벽(212)의 이중벽 구조의 내측에는 연소층(204) 및 재연소층(205)이 하향 순차적으로 구비되며, 상기 재연소층(205) 하부에 연소재 배출호퍼(230)가 구비되는 가스화 반응로(200); 상기 고형연료 공급부(100)를 통해 투입되어 낙하하는 고형연료가 상기 가스화 반응로(200)의 건조층(201)으로 직접 낙하하면서 발생하는 충격을 방지하면서 하향 고루 분산 투입되도록 상기 가스화 반응로(200) 내측 상부에 하나 또는 다수로 구비되는 수관식 낙하충격 방지봉(300); 상기 가스화 반응로(200)의 재연소층(205) 하부인 상기 연소재 배출호퍼(230) 내측 상부에 설치되어, 선택적으로 연소재를 하향 배출시키거나 상향 연소공기를 공급하는 이중 연소재 배출 그레이트유닛(400); 일단이 상기 가스화 반응로(200)의 연소층(204) 내부로 연결되어 연소공기를 공급하는 연소공기공급노즐(510)을 포함하며, 상기 연소공기공급노즐(510)의 막힘 현상을 방지하기 위하여 운전중에도 노즐 청소가 가능하도록 소재수단이 구비되는 연소공기공급장치(500); 일단이 상기 가스화 반응로(200)의 연소재 배출호퍼(230) 내부로 연결되어 예열공기를 공급하는 예열공기공급노즐(610)을 가지는 예열공기공급장치(600); 및 상기 가스화 반응로(200)의 상부와 연결관(700')을 통해 연통연결되며, 상기 가스화 반응로(200)를 통해 유입되는 합성가스를 연소시키는 합성가스 연소장치(700)를 포함하는 폐기물 및 탄소 자원을 이용하는 상향식 가스화 장치에 있어서,
    상기 가스화 반응로(200)의 재연소층(205)은 상기 연소층(204)에서 연소된 후 하강하는 불완전 연소재에 대하여,
    연소재 배출호퍼(230) 내부로 연결되는 예열공기공급노즐(610)을 통해 공급되는 예열공기에 의해 상향 재연소층(205)에서 하강한 연소재의 고온의 잔존열을 회수하면서 재연소층(205) 측으로 예열을 통해 재가열된 공기를 공급받아,
    상기 불완전 연소재에 잔존하는 가연물질을 재연소시켜 합성가스로 전환시키며,
    전환시키고 남은 연소재는 하향 하강하도록 안내하는 것을 특징으로 하는 폐기물 및 탄소 자원을 이용하는 상향식 가스화 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 고형연료 공급부(100)는,
    기밀을 유지하면서 폐기물 및 탄소자원으로 구성된 고형연료를 연속투입하기 위해 3단계로 구성되어 순차적으로 개폐가 작동하도록 구성되되,
    개방된 상부로부터 고형연료가 반입되며, 개방된 하단이 유압식 상하 미닫이 장치(111)를 통해 개폐되는 반입호퍼(110)와,
    개방된 상부로부터 상기 반입호퍼(110)의 하단이 일정길이 삽입되어, 삽입되는 하단 둘레부분이 내열실리콘 고무패킹(120)을 통해 기밀 유지가 이루어지면서 상기 반입호퍼(110)와 연통연결되며, 개방된 하단이 유압식 상하 미닫이 장치(131)를 통해 개폐되는 1차투입호퍼(130) 및
    개방된 상부로부터 상기 1차투입호퍼(130)의 하단이 일정길이 삽입되어, 삽입되는 하단 둘레부분이 내열실리콘 고무패킹(140)을 통해 기밀 유지가 이루어지면서 상기 1차투입호퍼(130)와 연통연결되며, 개방된 하단은 상기 가스화 반응로(200)의 상단과 연통연결되되 슬라이드 개폐장치(160)를 통해 개폐되는 2차투입호퍼(150)를 포함하는 것을 특징으로 하는 폐기물 및 탄소 자원을 이용하는 상향식 가스화 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 슬라이드 개폐장치(160)는,
    일 측에 로드(161a)가 출몰가능토록 구비되는 실린더(161)와,
    상기 로드(161a)의 출몰되는 측 단에 연결되어 상기 실린더(161)의 작동을 통한 상기 로드(161a)의 출몰에 의해 일정길이 왕복 이동하면서 상기 가스화 반응로(200)의 상단과 연통되는 상기 2차투입호퍼(150)의 개방된 하단에 대하여 개폐되도록 하는 내부구동슬라이드(163) 및
    상기 내부구동슬라이드(163)의 상, 하부를 감싸 구속하면서 상기 2차투입호퍼(150)의 하단과 상기 가스화 반응로(200)의 상단이 연통연결되도록 설치되며, 상기 내부구동슬라이드(163)가 일정길이 왕복 이동하도록 안내하는 케이스(165)를 포함하는 것을 특징으로 하는 폐기물 및 탄소 자원을 이용하는 상향식 가스화 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 슬라이드 개폐장치(160)의 상기 케이스(165) 일측에는 상기 2차투입호퍼(150)의 내측 하단부분에 공정용 에어를 공급하면서 상기 2차투입호퍼(150)의 내측 하단부분에 대한 압력이 상기 가스화 반응로(200)의 내부 압력보다 높게 유지하여 상기 가스화 반응로(200) 내부의 상향 가스 누출을 차단하는 공정용 에어공급장치(180)가 더 설치되는 것을 특징으로 하는 폐기물 및 탄소 자원을 이용하는 상향식 가스화 장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 케이스(165)는 내부에 냉각을 위한 냉각수가 순환되는 수냉식 자켓 타입으로 제공되는 것을 특징으로 하는 폐기물 및 탄소 자원을 이용하는 상향식 가스화 장치.
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 가스화 반응로(200)는 상기 연소층(204) 및 재연소층(205)을 형성하는 외부 형상이 직사각형 형상으로 제공되는 한편,
    상기 연소공기공급장치(500)는 상기 재연소층(205)을 형성하는 가스화 반응로(200)의 외부 양측에 설치되어 각각 다수 열의 연소공기공급노즐(510)이 구비되는 것을 특징으로 하는 폐기물 및 탄소 자원을 이용하는 상향식 가스화 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 이중 연소재 배출 그레이트유닛(400)은 상기 가스화 반응로(200)의 재연소층(205) 하부인 상기 연소재 배출호퍼(230) 내측 상부에 설치되어 선택적으로 연소재를 하향 배출시키거나 상향 연소공기를 공급할 수 있도록,
    왕복구동실린더(401)를 통해 일정길이 왕복구동되는 한편, 판 상으로 제공되어 전후 및 좌우 방향으로 일정간격을 가지고 배출구(411)가 형성되며, 상기 배출구(411)의 모서리부분 둘레 상면에는 교반봉(415)이 상향 일정길이 돌출형성되는 상측 연소재 배출 그레이트(410) 및
    판 상으로 제공되어 상기 상측 연소재 배출 그레이트(410)의 이동시 선택적으로 상기 배출구(411)와 연통되어 연소재를 배출시키는 연소재배출구(421a)가 전후 및 좌우 방향으로 관통형성되고, 상기 상측 연소재 배출 그레이트(410)의 이동시 선택적으로 상기 배출구(411)와 연통되어 연소공기를 상향 공급 안내하는 연소공기공급구(421b)가 상기 연소재배출구(421a)와 이웃하여 각각 다수 개로 관통형성되며, 상기 상측 연소재 배출 그레이트(410)의 하면이 맞물려 왕복이동이 안내되도록 하는 구동안내레일(425)이 상면에 일정간격을 가지고 한 쌍으로 돌출형성되는 하측 연소재 배출 그레이트(420)를 포함하는 것을 특징으로 하는 폐기물 및 탄소 자원을 이용하는 상향식 가스화 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 상측 연소재 배출 그레이트(410) 및 하측 연소재 배출 그레이트(420)는 상호 이웃하여 각 한 쌍으로 설치되며, 각 한 쌍의 상호 이웃하는 사이에는 상협하광의 분산유도돌기(403)가 돌출형성되어 상기 분산유도돌기(403)를 통해 상부로부터 하향 양측으로 연소재의 분산 배출이 이루어지는 것을 특징으로 하는 폐기물 및 탄소 자원을 이용하는 상향식 가스화 장치.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 상측 연소재 배출 그레이트(410)는 내부에 공기 순환 유로가 형성되어 일 측에 연결설치된 공기공급장치(405)를 통해 외부로부터 상기 공기 순환 유로에 공기가 공급 및 배출을 통해 순환되면서 공랭식 냉각이 이루어지는 한편,
    상기 하측 연소재 배출 그레이트(420)는 판 상으로 제공되되 내부에 물 순환 유로가 형성되어 외부로부터 물이 공급 및 배출을 통해 순환되면서 수랭식 냉각이 이루어지는 내열강의 판 상으로 제공되는 것을 특징으로 하는 폐기물 및 탄소 자원을 이용하는 상향식 가스화 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 소재수단은 일단이 상기 가스화 반응로(200)의 연소층(204) 내부로 연결되어 연소공기를 공급하는 연소공기공급노즐(510)의 막힘 현상을 방지하여 운전중에도 노즐 청소가 가능하도록 하는 것으로,
    상기 연소공기공급노즐(510)과 연통연결되는 소제관(520) 및
    상기 소제관(520)의 상기 연소공기공급노즐(510)이 연통연결되는 측과 대향되는 측으로부터 상기 소제관(520)과 연통연결되는 공급라인(530) 상에 설치되는 차단밸브(540)를 포함하는 것을 특징으로 하는 폐기물 및 탄소 자원을 이용하는 상향식 가스화 장치.
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