KR102032179B1 - Gasifier - Google Patents

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Abstract

본 발명은 공급되는 연료와 산소가 반응하여 합성가스가 생성되는 연소로와, 합성가스의 온도조절을 위해 상기 연소로 외부로 배출된 합성가스의 일부가 재순환되어 상기 연소로 내부로 유입되도록 상기 연소로의 일측을 관통하여 설치되는 재순환 합성가스 유입부와, 상기 연소로 내부에 설치되며 상기 재순환 합성가스 유입부와 연결되어 재순환된 합성가스가 중공이 형성된 내부로 유입되고, 내부로 유입된 합성가스가 유출되도록 관통홀을 형성하는 재순환 합성가스 분배부 및, 상기 재순환 합성가스 분배부를 상기 연소로 내벽에 고정하는 고정부를 포함하여 구성되는 가스화기에 관한 것이다.
이와 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 가스화기에 의하면, 연소로 상단에 재순환 합성가스 분배부를 설치하여 재순환된 합성가스와 연소로에서 생성된 합성가스와의 혼합시 체류시간을 증가시켜 가스화기의 길이가 상대적으로 짧아 설비 제작시 발생하는 비용이 감소하는 효과를 제공한다.In the present invention, a combustion furnace in which a fuel is supplied with oxygen reacts with a synthesis gas, and a portion of the synthesis gas discharged to the outside of the combustion furnace for temperature control of the synthesis gas is recycled and introduced into the combustion furnace. A recycled syngas inlet installed through one side of the furnace and a syngas recycled inside the combustion furnace connected to the recycled syngas inlet and introduced into the hollow formed therein and introduced into the hollow gas It relates to a gasifier comprising a recirculating syngas distribution unit for forming a through hole so that the outflow, and a fixing unit for fixing the recirculating syngas distribution unit to the inner wall of the combustion furnace.
According to such a gasifier according to an embodiment of the present invention, by installing a recycle syngas distribution unit on the upper end of the combustion furnace to increase the residence time when mixing the recycled syngas and the synthesis gas produced in the combustion furnace of the gasifier The relatively short length provides the effect of reducing the cost incurred in manufacturing the equipment.

Description

가스화기 {GASIFIER}Gasifier {GASIFIER}

본 발명은 가스화기에 관한 것으로, 상세하게는 가스화기 내부의 연소로의 상단에 재순환 합성가스 분배부를 설치하여 상기 재순환 합성가스 분배부를 통해 재순환된 합성가스와 연소로에서 생성된 합성가스의 혼합시 혼합되는 체류 시간을 증가시켜 설비규모를 감축시킬 수 있는 가스화기에 관한 것이다.The present invention relates to a gasifier, and in particular, when a recycle syngas distribution unit is installed at an upper end of a combustion furnace inside the gasifier, and the syngas recycled through the recycle syngas distribution unit and the syngas generated in the combustion furnace are mixed. It relates to a gasifier that can reduce the size of the equipment by increasing the residence time to be mixed.

복합가스화발전(IGCC)이란, 석탄, 바이오 매스 등의 에너지 원료를 고온, 고압의 조건에서 반응 당량 이하의 산소 및 수증기와의 반응을 이용하여 불완전 연소시켜 일산화탄소와 수소가 주성분인 합성가스를 생산하는 공정을 말한다.IGCC is an incomplete combustion of energy raw materials, such as coal and biomass, under high temperature and high pressure using reactions with oxygen and water vapor below the reaction equivalent to produce synthetic gas mainly composed of carbon monoxide and hydrogen. Say fair.

이때 핵심이 되는 공정인 가스화 공정은 가스화기 내부에서 이루어진다. 이러한 가스화기 내부에서 생산된 합성가스는 미세한 분진인 비회를 부산물로 포함하고 있다.At this time, the core gasification process is performed inside the gasifier. Syngas produced inside such a gasifier contains fine dust fly ash as a by-product.

합성가스에 포함된 비회의 경우 회융점이 섭씨 100O도 이상이기 때문에 합성가스를 섭씨 900도 정도로 냉각하여 합성가스 냉각기에 공급하지 않으면 높은 점도로 인해 장비에 비회 성분이 녹아 배관 및 열교환기 등에 부착됨으로써 합성가스의 이동 통로를 좁게 만들거나 막히게 하는 문제를 야기한다.In the case of fly ash contained in syngas, the melting point is more than 100 degrees Celsius, so if the syngas is not cooled to 900 degrees Celsius and not supplied to the syngas cooler, the ash content melts in the equipment due to the high viscosity and adheres to piping and heat exchangers. It causes the problem of narrowing or clogging the passage of syngas.

이를 해결하기 위해 비회를 포함하지 않은 정제된 합성가스(섭씨 250도)를 재순환하여 혼합시킴으로써 합성가스의 온도를 섭씨 900도 이하로 냉각하여 운전하여야 한다.In order to solve this problem, the purified syngas (250 degrees Celsius) containing no fly ash is recycled and mixed to operate at a temperature lower than 900 degrees Celsius.

그런데, 합성가스가 재순환되는 종래의 가스화기의 경우, 도 1에서와 같이, 연소로(1)에서 생성된 합성가스와, 재순환되어 연소로의 상단 측면에서 유입된 재순환된 합성가스가 혼합하면, 완벽한 와류를 형성하여 가스 간에 접촉하는 것이 어렵기 때문에, 두 가지 합성가스 흐름의 접촉 시간 및 접촉 면적을 증가시키기 위해 가스화기(10)의 길이를 길게 설계함으로써 설비 비용이 증가되는 문제가 있었다.However, in the case of the conventional gasifier in which the synthesis gas is recycled, as shown in FIG. 1, when the synthesis gas generated in the combustion furnace 1 and the recycled synthesis gas recycled and introduced from the upper side of the combustion furnace are mixed, Since it is difficult to form a perfect vortex and contact between gases, there is a problem that the installation cost is increased by designing the length of the gasifier 10 to increase the contact time and contact area of the two syngas flows.

본 발명은 상기와 같은 문제점 중 적어도 일부를 해결하기 위해 제안된 것으로서, 재순환된 합성가스가 연소로의 내부에서 생성된 합성가스와의 혼합시 체류 시간 및 접촉 면적을 증가시켜 동일한 성능은 유지하며 설비규모가 작은 가스화기를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been proposed to solve at least some of the above problems, and the same performance is maintained by increasing the residence time and contact area when the recycled syngas is mixed with the syngas generated inside the combustion furnace. It is an object to provide a small gasifier.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, 공급되는 연료와 산소가 반응하여 합성가스가 생성되는 연소로; 합성가스의 온도조절을 위해 상기 연소로의 외부로 배출된 합성가스의 일부가 재순환되어 상기 연소로의 내부로 유입되도록 상기 연소로의 일측을 관통하여 설치되는 재순환 합성가스 유입부; 상기 연소로 내부에서 상단에 설치되며, 상기 재순환 합성가스 유입부와 연결되어 재순환된 합성가스가 중공이 형성된 내부로 유입되고, 내부로 유입된 합성가스가 유출되도록 관통홀이 형성된 재순환 합성가스 분배부; 및 상기 재순환 합성가스 분배부를 상기 연소로의 내벽에 고정하는 고정부;를 포함하고, 상기 재순환 합성가스 분배부는, 상기 연소로의 길이방향으로 형성되고 관통홀이 형성된 측면 몸체부; 및 상단에 내부로 유입된 합성가스가 유출되도록 관통홀이 형성된 상단 몸체부;를 포함하며, 상기 재순환 합성가스 분배부의 하단은 상기 연소로에서 생성된 합성가스가 상승되어 내부로 유입되도록 개방된 가스화기를 제공한다. In order to achieve the above object, the present invention, the combustion furnace and the fuel supplied with oxygen reacts to produce a synthesis gas; A recycle syngas inlet installed through one side of the combustion furnace such that a part of the synthesis gas discharged to the outside of the combustion furnace is recycled and introduced into the combustion furnace for temperature control of the synthesis gas; Recirculated syngas distribution unit is installed at the upper end in the combustion furnace, the recirculated syngas connected to the recycle syngas inlet is introduced into the hollow formed, the through-hole is formed so that the synthesis gas introduced into the interior flows out ; And a fixing part for fixing the recirculating syngas distribution part to the inner wall of the combustion furnace, wherein the recirculating syngas distribution part comprises: a side body part formed in a longitudinal direction of the combustion furnace and having a through hole formed therein; And an upper body part having a through hole formed therein so that the synthesis gas introduced into the upper part flows out, and the lower end of the recirculating synthesis gas distribution part is open to allow the synthesis gas generated in the combustion furnace to rise and flow into the inside. Provide a flag.

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그리고, 상기 재순환 합성가스 유입부는 상기 연소로 일측을 관통하고 단부가 상기 재순환 합성가스 분배부의 내부에 위치하는 제1유입관, 및 상기 제1유입관의 단부와 연결되고, 상기 연소로의 길이방향으로 형성되며, 관통홀이 형성된 제2유입관을 포함할 수 있다.The recirculating synthesis gas inlet may pass through one side of the combustion furnace, and an end thereof may be connected to a first inlet pipe and an end of the first inlet pipe. It is formed as, and may include a second inlet pipe formed with a through hole.

그리고, 상기 재순환 합성가스 유입부는 상기 연소로 일측을 관통하고 단부가 상기 재순환 합성가스 분배부 내부에 위치하는 제1유입관, 및 상기 제1유입관에서 분기하여 상기 재순환 합성가스 분배부를 둘러싸도록 설치되는 제3유입관을 포함할 수 있다.The recirculating syngas inlet is formed so as to pass through one side of the combustion furnace and an end thereof is branched from the recirculating syngas distribution unit, and branched from the first inlet tube to surround the recirculating syngas distribution unit. It may include a third inlet pipe.

그리고, 상기 제3유입관은 상기 연소로의 아래방향으로 재순환된 합성가스가 유출되도록 관통홀이 형성될 수 있다.In addition, the third inlet pipe may be formed with a through hole so that the syngas recycled downward in the combustion furnace flows out.

그리고, 상기 연소로의 내부에서 합성가스가 난류를 형성하도록 입체형상으로 구비되며 상기 제3유입관과 연결되는 난류 형성부를 더 포함할 수 있다.The gas may further include a turbulence forming unit connected to the third inlet pipe and having a three-dimensional shape so that the synthesis gas forms turbulent flow in the combustion furnace.

그리고, 상기 난류 형성부는 양 측면이 상기 제3유입관과 연결되고 익형으로 구비될 수 있다.In addition, both sides of the turbulence forming portion may be connected to the third inlet pipe and provided with a blade.

그리고, 상기 난류 형성부는 내부에 중공이 형성되고, 상기 제3유입관을 통해 내부로 유입된 재순환된 합성가스가 외부로 유출되도록 하단에 관통홀이 형성될 수 있다.The turbulence forming unit may have a hollow formed therein, and a through hole may be formed at a lower end thereof so that the recycled syngas introduced into the through the third inlet pipe may flow out.

이상에서와 같이 본 발명의 일 실시예에 따르면, 연소로의 상단에 재순환 합성가스 분배부를 설치하여 재순환된 합성가스와 연소로에서 생성된 합성가스의 혼합시 체류 시간을 증가시키는 효과를 제공한다.As described above, according to one embodiment of the present invention, a recirculation synthesis gas distribution unit is installed at the top of the furnace to provide an effect of increasing the residence time when mixing the recycled synthesis gas and the synthesis gas produced in the combustion furnace.

그리고, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 동일한 혼합 성능은 유지하며 가스화기의 크기를 상대적으로 감소시킬 수 있어 설비 제작시 발생하는 비용이 감소하는 효과를 제공한다.In addition, according to one embodiment of the present invention, the same mixing performance can be maintained and the size of the gasifier can be relatively reduced, thereby providing an effect of reducing the cost incurred in manufacturing the equipment.

그리고, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 동일한 혼합 성능은 유지하며 설비 규모가 상대적으로 작은 가스화기를 제공할 수 있어 설치 비용 및 유지 관리 비용을 감소하는 효과를 제공한다.In addition, according to one embodiment of the present invention, it is possible to provide a gasifier that maintains the same mixing performance and has a relatively small plant size, thereby providing an effect of reducing installation and maintenance costs.

도 1은 종래의 가스화기의 단면도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 가스화기의 단면도.
도 3 내지 도 6은 각각 다른 실시예로서 도 2의 A부분의 사시도.1 is a cross-sectional view of a conventional gasifier.
2 is a cross-sectional view of a gasifier according to an embodiment of the present invention.
3 to 6 are each a perspective view of part A of FIG. 2 as another embodiment.

이하, 첨부된 도면에 따라 본 발명을 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

먼저, 이하에서 설명되는 실시예들은 본 발명인 가스화기를 이해시키는데 적합한 실시예들이다. 다만, 본 발명이 이하에서 설명되는 실시예에 한정하여 적용되거나 설명되는 실시예에 의해 본 발명의 기술적 특징이 제한되는 것은 아니며, 본 발명의 기술범위에서 다양한 변형 실시가 가능하다.
First, the embodiments described below are suitable embodiments for understanding the gasifier of the present invention. However, the technical features of the present invention are not limited by the embodiments described or applied to the embodiments described below, and various modifications are possible in the technical scope of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 의한 가스화기(100)는, 석탄, 바이오 매스 등의 연료의 연소반응이 일어나는 연소로(110), 상기 연소로(110)에 재순환된 합성가스가 유입되는 재순환 합성가스 유입부(120), 상기 재순환 합성가스 유입부(120)를 통해 유입된 합성가스가 상기 연소로(110)에서 생성된 합성가스와의 혼합시 체류 시간을 증가시키는 재순환 합성가스 분배부(130), 및 상기 재순환 합성가스 분배부(130)를 상기 연소로의 내부에 고정하는 고정부(140)를 포함하여 구성된다.Gasifier 100 according to an embodiment of the present invention, the combustion furnace 110 in which the combustion reaction of the fuel, such as coal, biomass, recycled syngas to which the synthesis gas recycled to the combustion furnace 110 is introduced Recycle syngas distribution unit 130 to increase the residence time when the synthesis gas introduced through the inlet 120, the recycle syngas inlet 120 and the synthesis gas generated in the combustion furnace 110 And a fixing part 140 for fixing the recycle syngas distribution part 130 to the inside of the combustion furnace.

도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 연소로(110)는 내부에 중공이 형성되며, 연료 유입부(170)를 통해 유입된 연료가 불완전 연소하여 일산화탄소와 수소를 포함하는 합성가스가 생성된다.2 and 3, the combustion furnace 110 has a hollow formed therein, and the fuel introduced through the fuel inlet 170 is incompletely burned to generate a synthesis gas including carbon monoxide and hydrogen.

이때 발생한 합성가스는 고온 상태이므로 연소로의 상단(112)으로 상승하여 상기 연소로(110)의 외부로 유출된다.At this time, since the generated synthesis gas is at a high temperature, the synthesis gas rises to the upper end 112 of the combustion furnace and flows out of the combustion furnace 110.

그리고, 외부로 유출된 합성가스는 정제부(미도시)와 냉각부(미도시)를 통과하면서 합성가스 내부에 포함된 비회 등이 제거되고 온도가 감소한다.Then, the syngas leaked to the outside passes through the refining unit (not shown) and the cooling unit (not shown), the fly ash contained in the syngas is removed, and the temperature decreases.

이러한 비회가 제거되고 온도가 감소한 합성가스 중 일부는 상기 연소로(110)의 내부에서 생성된 합성가스의 온도를 낮추기 위해 상기 재순환 합성가스 유입부(120)를 통해 연소로(110)의 내부로 유입된다. 이하, 상기 재순환 합성가스 유입부(120)로 유입된 합성가스를 '재순환된 합성가스'라고 한다.Some of the syngas whose ash is removed and the temperature is reduced is introduced into the combustion furnace 110 through the recycle syngas inlet 120 to lower the temperature of the synthesis gas generated in the combustion furnace 110. Inflow. Hereinafter, the syngas introduced into the recycled syngas inlet 120 is referred to as 'recycled syngas'.

이때, 상기 재순환 합성가스 유입부(120)는 이러한 재순환된 합성가스가 상기 연소로(110)의 내부로 유입되도록 상기 연소로(110)의 일측을 관통하여 설치되고, 상향식 가스화기의 경우 상기 연소로의 상단의 측벽(111)을 관통하여 설치될 수 있다.At this time, the recycle syngas inlet 120 is installed through one side of the combustion furnace 110 such that the recycled syngas is introduced into the combustion furnace 110, the combustion gas in the case of a bottom-up gasifier It may be installed through the side wall 111 of the upper end of the furnace.

한편, 본 발명의 일 실시예에 의한 가스화기(100)는, 재순환된 합성가스와 상기 연소로(110)에서 생성된 합성가스의 혼합시 혼합되는 시간인 체류 시간을 증가시키도록 하는 재순환 합성가스 분배부(130)를 구비한다.On the other hand, the gasifier 100 according to an embodiment of the present invention, the recycle syngas to increase the residence time which is mixed when mixing the recycled syngas and the synthesis gas generated in the combustion furnace 110 The distribution unit 130 is provided.

이 경우, 상기 재순환 합성가스 분배부(130)는 내부에 중공이 형성되고, 상기 재순환 합성가스 유입부(120)와 연결되어 상기 재순환 합성가스 유입부(120)를 통해 내부에 형성된 중공으로 합성가스가 유입될 수 있도록 구비된다.In this case, the recycle syngas distribution unit 130 has a hollow formed therein, and is connected to the recycle syngas inlet 120 to form a hollow syngas through the recycle syngas inlet 120. It is provided to be introduced.

도 3을 참조하면, 상기 재순환 합성가스 분배부(130)는 상기 연소로(110)의 길이방향으로 형성되는 측면 몸체부(131)와, 상단에 구비되는 상단 몸체부(132)를 포함하여 구성될 수 있다.Referring to FIG. 3, the recycle syngas distribution unit 130 includes a side body portion 131 formed in the longitudinal direction of the combustion furnace 110, and an upper body portion 132 provided at an upper end thereof. Can be.

그리고, 상기 측면 몸체부(131)와 상기 상단 몸체부(132)는 관통홀(160)이 형성되어, 상기 재순환 합성가스 분배부(130)의 내부에 유입된 합성가스가 관통홀(160)을 통해 외부로 유출될 수 있다.In addition, the side body portion 131 and the upper body portion 132 is formed with a through hole 160, the synthesis gas introduced into the recycle syngas distribution unit 130 through the through hole 160 It can be leaked out through.

또한, 상기 재순환 합성가스 분배부(130)의 하단은 상기 연소로(110)에서 생성된 합성가스가 상승되어 상기 재순환 합성가스 분배부(130)의 내부로 유입되도록 개방될 수 있다.In addition, the lower end of the recycle syngas distribution unit 130 may be opened so that the syngas generated in the combustion furnace 110 is raised to flow into the recycle syngas distribution unit 130.

그래서, 상기 연소로(110)에서 생성된 합성가스가 내부로 유입되어 재순환된 합성가스와 상기 재순환 합성가스 분배부(130)의 내부에서 혼합될 수 있고, 혼합시 혼합되는 체류 시간이 증가될 수 있다.Thus, the synthesis gas generated in the combustion furnace 110 may be mixed into the recycled synthesis gas and the recycled syngas distribution unit 130, and the residence time mixed when mixing may be increased. have.

한편, 재순환 합성가스 유입부(120)는 단부가 상기 재순환 합성가스 분배부(130)의 내부에 위치하도록 구비될 수 있다.On the other hand, the recycle syngas inlet 120 may be provided so that the end is located inside the recycle syngas distribution unit 130.

그래서, 상기 재순환 합성가스 분배부(130)의 내부로 재순환된 합성가스가 유입되어 상기 재순환 합성가스 분배부(130)에 형성된 관통홀(160)을 통해 외부로 유출된다.Thus, the recycled syngas is introduced into the recycle syngas distribution unit 130 and flows out through the through hole 160 formed in the recycle syngas distribution unit 130.

도 4를 참조하면, 재순환 합성가스 유입부(120)는, 상기 연소로(110)의 일측을 관통하고 단부가 상기 재순환 합성가스 분배부(130)의 내부에 위치하는 제1유입관(121), 및 상기 제1유입관(121)의 단부와 연결되고 상기 연소로(110)의 길이방향으로 형성되며 관통홀(160)이 형성된 제2유입관(122)을 구비할 수 있다.Referring to FIG. 4, a recycle syngas inlet 120 penetrates one side of the combustion furnace 110 and an end portion of the first inlet pipe 121 is located inside the recycle syngas distribution unit 130. And a second inflow pipe 122 connected to an end of the first inflow pipe 121 and formed in the longitudinal direction of the combustion furnace 110, and having a through hole 160 formed therein.

이 경우, 상기 관통홀(160)은 상기 연소로(110)의 길이방향으로 형성되기 때문에 재순환된 합성가스가 상기 재순환 합성가스 분배부(130)의 길이방향으로 균일하게 유출될 수 있다.In this case, since the through hole 160 is formed in the longitudinal direction of the combustion furnace 110, the recycled syngas may flow out uniformly in the longitudinal direction of the recycle syngas distribution unit 130.

도 5를 참조하면, 재순환 합성가스 유입부(120)는, 제1유입관(121)과, 상기 제1유입관(121)에서 분기하여 상기 재순환 합성가스 분배부(130)를 둘러싸도록 설치되며 상기 연소로(110)의 아래방향으로 재순환된 합성가스가 유출되도록 관통홀(160)이 형성된 제3유입관(123)을 구비할 수 있다.Referring to FIG. 5, the recycle syngas inlet 120 is branched from the first inlet pipe 121 and the first inlet pipe 121 to surround the recycle syngas distribution unit 130. It may be provided with a third inlet pipe 123 having a through hole 160 is formed so that the synthesis gas recycled in the downward direction of the combustion furnace 110 flows out.

도 5에서는 상기 제3유입관(123)은, 상기 재순환 합성가스 분배부(130)가 원기둥 형상으로 구비됨에 따라 환형으로 도시되어 있으나, 이에 한정되지 않고, 상기 재순환 합성가스 분배부(130)의 형상에 따라 다양한 변형이 가능하다.In FIG. 5, the third inlet pipe 123 is illustrated in an annular shape as the recycle syngas distribution unit 130 is provided in a cylindrical shape, but is not limited thereto. Various modifications are possible depending on the shape.

도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 가스화기(100)는, 상기 연소로(110)의 내부의 합성가스의 흐름에 난류가 형성되도록 난류 형성부(150)를 더 구비할 수 있다.Referring to FIG. 6, the gasifier 100 according to an embodiment of the present invention may further include a turbulence forming unit 150 so that turbulence is formed in the flow of the synthesis gas inside the combustion furnace 110. have.

이때, 상기 난류 형성부(150)는 입체형상으로 구비될 수 있고, 상기 제3유입관(123)과 연결되어 상기 연소로(110)의 내부에 고정될 수 있다. 그리고, 상기 난류 형성부(150)의 형상은 난류의 형성이 용이하도록 익형으로 구비되는 것이 바람직하나, 반드시 이에 한정되지는 않고, 상기 연소로(110)의 내부에 다양한 입체형상으로 구비될 수 있다.In this case, the turbulence forming unit 150 may be provided in a three-dimensional shape, and may be connected to the third inflow pipe 123 and may be fixed to the inside of the combustion furnace 110. In addition, the shape of the turbulence forming unit 150 is preferably provided in a blade shape to facilitate the formation of turbulence, but is not necessarily limited thereto, and may be provided in various three-dimensional shapes inside the combustion furnace 110. .

또한, 상기 난류 형성부(150)는 내부에 중공이 형성되고 하단에 관통홀(160)이 형성되어, 상기 제3유입관(123)을 통해 내부로 유입된 재순환된 합성가스가 상기 관통홀(160)을 통해 외부로 유출될 수 있다.In addition, the turbulence forming unit 150 has a hollow formed therein and a through hole 160 formed at a lower end thereof, so that the recycled syngas introduced into the through the third inlet pipe 123 is passed through the through hole ( 160 may flow out to the outside.

상기 난류 형성부(150)는 상기 연소로(110)에서 생성된 합성가스 및 재순환된 합성가스의 흐름에 난류를 형성하여 체류 시간을 증가시키기 위한 목적으로 구비되는 구성요소로서, 내부에 중공이 형성되지 않고 입체형상으로 구비되거나, 내부에 중공이 형성되어 제3유입관(123)에서 유입된 재순환된 합성가스가 하단의 관통홀(160)을 통해 외부로 유출되도록 구비될 수도 있다.The turbulence forming unit 150 is a component provided for the purpose of increasing the residence time by forming turbulence in the flow of the synthesis gas and recycled synthesis gas generated in the combustion furnace 110, the hollow is formed therein It may be provided in a three-dimensional shape, or a hollow is formed therein so that the recycled syngas introduced from the third inlet pipe 123 may flow out to the outside through the through-hole 160 at the bottom.

이하, 본 발명의 일 실시예에 의한 가스화기(100)의 작용 효과에 대해 상세하게 설명한다.Hereinafter, the effect of the gasifier 100 according to an embodiment of the present invention will be described in detail.

먼저, 도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 연소로(110)는 연료 유입부(170)를 통해 석탄 또는 바이오 매스와 같은 에너지 원료가 유입되고, 연소로(110)의 내부에서 불완전 연소 반응이 일어나게 되어 일산화탄소, 수소와 같은 합성가스가 생성된다.First, referring to FIGS. 2 and 3, in the combustion furnace 110, an energy source such as coal or biomass is introduced through the fuel inlet 170, and an incomplete combustion reaction is performed in the combustion furnace 110. To produce syngas such as carbon monoxide and hydrogen.

그리고, 상기 연소로(110)의 내부에서 생성된 합성가스는 고온 상태이므로 상기 연소로(110)의 상부로 상승한다.In addition, since the synthesis gas generated inside the combustion furnace 110 is at a high temperature, the synthesis gas rises to an upper portion of the combustion furnace 110.

한편, 정제되고 냉각되어 재순환된 합성가스는 상기 재순환 합성가스 유입부(120)를 통해 상기 연소로(110)의 내부에 있는 상기 재순환 합성가스 분배부(130)의 내부로 유입되고, 상기 재순환 합성가스 분배부(130)에 형성된 관통홀(160)을 통해 상기 재순환 합성가스 분배부(130)의 외부로 유출된다. Meanwhile, the purified, cooled and recycled syngas is introduced into the recycle syngas distribution unit 130 in the combustion furnace 110 through the recycle syngas inlet 120 and the recycle synthesis The recirculating syngas distribution unit 130 flows out through the through hole 160 formed in the gas distribution unit 130.

그래서, 상기 연소로(110)에서 생성된 합성가스와 상기 재순환 합성가스 분배부(130)를 통해 유출된 재순환된 합성가스는 상기 연소로(110)의 상부에서 혼합된다.Thus, the syngas generated in the combustion furnace 110 and the recycled syngas flowing out through the recycle syngas distribution unit 130 are mixed at the upper portion of the combustion furnace 110.

이때, 상기 재순환 합성가스 분배부(130)에 복수개의 관통홀(160)이 형성되는 경우, 재순환된 합성가스가 복수개의 관통홀(160)을 통해 유출되면서 상기 재순환 합성가스 분배부(130)의 측면 몸체부(131)에서는 난류가 형성된다.In this case, when the plurality of through holes 160 are formed in the recycle syngas distribution unit 130, the recycled syngas flows out through the plurality of through holes 160, thereby allowing the recycle syngas distribution unit 130 to be discharged. Turbulence is formed in the side body portion 131.

그 결과, 상기 연소로(110)에서 생성된 합성가스가 상승하여 상기 재순환 합성가스 분배부(130)에서 유출된 재순환된 합성가스와의 혼합 시에 혼합 기체에 형성된 난류에 의해 체류 시간이 길어진다.As a result, the syngas generated in the combustion furnace 110 rises and the residence time is increased due to turbulence formed in the mixed gas upon mixing with the recycled syngas discharged from the recycle syngas distribution unit 130. .

그래서, 상기 연소로(110)의 길이가 상대적으로 짧은 경우에도 상기 연소로(110)에서 형성된 합성가스와 재순환된 합성가스의 충분한 혼합이 가능하여 상기 연소로(110)의 크기를 감소시킬 수 있고, 설비 비용이 감소되는 효과를 제공한다. Thus, even when the length of the combustion furnace 110 is relatively short, sufficient mixing of the synthesis gas and the recycled synthesis gas formed in the combustion furnace 110 is possible, thereby reducing the size of the combustion furnace 110. This provides the effect of reducing equipment costs.

그리고, 도 4를 참조하면, 상기 재순환 합성가스 유입부(120)가 상기 제2유입관(122)을 구비하는 경우, 상기 측면 몸체부(131)에 형성된 관통홀(160)을 통해 상기 재순환 합성가스 분배부(130)의 외측으로 균일하게 유출될 수 있다.And, referring to Figure 4, when the recycle syngas inlet 120 is provided with the second inlet pipe 122, the recycle synthesis through the through hole 160 formed in the side body portion 131 It may flow out to the outside of the gas distribution unit 130 uniformly.

도 3에 도시된 재순환 합성가스 유입부(120)의 경우에는, 상기 재순환 합성가스 유입부(120)의 단부 주변에 위치한 관통홀(160)에 재순환된 합성가스가 집중될 수 있다.In the case of the recycle syngas inlet 120 shown in FIG. 3, the recycled syngas may be concentrated in the through-hole 160 located around the end of the recycle syngas inlet 120.

반면에, 상기 제2유입관(122)을 구비하는 경우, 재순환된 합성가스는 상기 제2유입관(122)에서 길이방향으로 형성된 관통홀(160)을 통해 상기 재순환 합성가스 분배부(130)로 유출되고, 길이방향으로 형성된 상기 측면 몸체부(131)에 형성된 관통홀(160)을 통해 상기 재순환 합성가스 분배부(130)의 외측으로 균일하게 유출된다.On the other hand, when the second inlet pipe 122 is provided, the recycled syngas is recycled through the through hole 160 formed in the longitudinal direction in the second inlet pipe 122, the recycle syngas distribution unit 130 Out through the through-hole 160 formed in the side body portion 131 formed in the longitudinal direction, and is uniformly outflowed to the outside of the recycle syngas distribution unit 130.

그리고, 도 5를 참조하면, 상기 재순환 합성가스 유입부가 관통홀(160)이 형성된 상기 제3유입관(123)을 구비하는 경우, 상기 관통홀(160)을 통해 재순환된 합성가스가 상기 연소로(110)의 아래방향으로 유출된다.5, when the recirculating synthesis gas inlet part includes the third inlet pipe 123 having the through hole 160 formed therein, the syngas recycled through the through hole 160 is the combustion furnace. It flows out downward of the 110.

그래서, 상승하는 상기 연소로(110)에서 생성된 합성가스와 상기 제3유입관(123)에서 유출된 재순환된 합성가스의 혼합시 상승하는 합성가스의 흐름을 방해함으로써 상기 연소로에서 생성된 합성가스와 재순환된 합성가스의 혼합 가스가 상기 연소로(110)의 내부에서 체류하는 시간을 증가시킬 수 있다.Thus, when the synthesis gas generated in the rising combustion furnace 110 and the recycled syngas discharged from the third inlet pipe 123 is mixed, the synthesis gas generated in the combustion furnace is interrupted by interrupting the flow of the rising synthesis gas. It is possible to increase the time for the mixed gas of the gas and the recycled syngas to stay inside the combustion furnace 110.

한편, 도 6을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 의한 가스화기(100)는 내부에 난류 형성부(150)를 구비할 수 있다.Meanwhile, referring to FIG. 6, the gasifier 100 according to another embodiment of the present invention may include a turbulence forming unit 150 therein.

상기 난류 형성부(150) 또한 상기 연소로(110)의 내부에서의 합성가스의 흐름을 방해하여 난류를 형성시켜 상기 연소로(110)에서 생성된 합성가스와 재순환된 합성가스의 혼합 가스가 상기 연소로(110)의 내부에서 체류하는 시간을 증가시킬 수 있다.The turbulence forming unit 150 also disturbs the flow of the synthesis gas in the combustion furnace 110 to form turbulence, so that the mixed gas of the synthesis gas generated in the combustion furnace 110 and the recycled synthesis gas is present. The residence time in the combustion furnace 110 may be increased.

그리고, 상기 난류 형성부(150)의 내부에 중공이 형성되고 관통홀(160)이 형성되는 경우, 재순환된 합성가스가 상기 관통홀(160)을 통해 상기 연소로(110)의 아래방향으로 유출되도록 함으로써 상기 연소로(110)에서 생성된 합성가스와 재순환된 합성가스의 혼합 가스가 상기 연소로(110)의 내부에서 체류하는 시간을 더욱 길게 할 수 있다. In addition, when the hollow is formed inside the turbulence forming unit 150 and the through hole 160 is formed, the recycled syngas flows out of the combustion furnace 110 through the through hole 160. By doing so, the mixture gas of the synthesis gas generated in the combustion furnace 110 and the recycled synthesis gas may be further lengthened in the combustion furnace 110.

본 발명은 지금까지 특정한 실시예에 관하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 청구범위에 의해 마련되는 본 발명의 정신이나 분야를 벗어나지 않는 한도 내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될 수 있다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진 자는 용이하게 알 수 있음을 밝혀두고자 한다.While the invention has been shown and described with respect to specific embodiments thereof, it will be appreciated that various changes and modifications can be made in the art without departing from the spirit or scope of the invention as set forth in the claims below. It will be appreciated that those skilled in the art can easily know.

100: 가스화기 110: 연소로
120: 재순환 합성가스 유입부 121: 제1유입관
122: 제2유입관 123: 제3유입관
130: 재순환 합성가스 분배부 131: 측면 몸체부
132: 상단 몸체부 140: 고정부
150: 난류 형성부 160: 관통홀 100: gasifier 110: combustion furnace
120: recycle syngas inlet 121: first inlet pipe
122: second inflow pipe 123: third inflow pipe
130: recycle syngas distribution unit 131: side body portion
132: upper body portion 140: fixed portion
150: turbulence forming unit 160: through hole

Claims (8)

공급되는 연료와 산소가 반응하여 합성가스가 생성되는 연소로;
합성가스의 온도조절을 위해 상기 연소로의 외부로 배출된 합성가스의 일부가 재순환되어 상기 연소로의 내부로 유입되도록 상기 연소로의 일측을 관통하여 설치되는 재순환 합성가스 유입부;
상기 연소로의 내부에서 상단에 설치되며, 상기 재순환 합성가스 유입부와 연결되어 재순환된 합성가스가 중공이 형성된 내부로 유입되고, 내부로 유입된 합성가스가 유출되도록 관통홀이 형성된 재순환 합성가스 분배부; 및
상기 재순환 합성가스 분배부를 상기 연소로의 내벽에 고정하는 고정부;
를 포함하고,
상기 재순환 합성가스 분배부는,
상기 연소로의 길이방향으로 형성되고 관통홀이 형성된 측면 몸체부; 및
상단에 내부로 유입된 합성가스가 유출되도록 관통홀이 형성된 상단 몸체부;
를 포함하며,
상기 재순환 합성가스 분배부의 하단은 상기 연소로에서 생성된 합성가스가 상승되어 내부로 유입되도록 개방된 가스화기.A combustion furnace in which syngas is generated by reacting the supplied fuel with oxygen;
A recycle syngas inlet installed through one side of the combustion furnace such that a part of the synthesis gas discharged to the outside of the combustion furnace is recycled and introduced into the combustion furnace for temperature control of the synthesis gas;
It is installed at the upper end of the combustion furnace, the recirculated syngas is connected to the recirculated syngas inlet is introduced into the hollow formed, the recycle syngas fraction formed through-hole so that the syngas introduced into the interior flows out Allocation; And
A fixing part for fixing the recirculating syngas distribution part to an inner wall of the combustion furnace;
Including,
The recycle syngas distribution unit,
A side body portion formed in a longitudinal direction of the combustion furnace and having a through hole formed therein; And
An upper body portion formed with a through hole to allow the synthesis gas introduced into the upper portion to flow out;
Including;
The lower end of the recirculation synthesis gas distribution unit gasifier is opened so that the synthesis gas generated in the combustion furnace is introduced into the interior. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 재순환 합성가스 유입부는,
상기 연소로의 일측을 관통하고 단부가 상기 재순환 합성가스 분배부의 내부에 위치하는 제1유입관; 및
상기 제1유입관의 단부와 연결되고, 상기 연소로의 길이방향으로 형성되며, 관통홀이 형성된 제2유입관;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 가스화기.The method of claim 1,
The recycle syngas inlet,
A first inlet pipe passing through one side of the combustion furnace and an end of which is located in the recirculating syngas distribution unit; And
A second inlet pipe connected to an end of the first inlet pipe and formed in a longitudinal direction of the combustion furnace, and having a through hole formed therein;
Gasifier comprising a. 제1항에 있어서,
상기 재순환 합성가스 유입부는,
상기 연소로 일측을 관통하고 단부가 상기 재순환 합성가스 분배부 내부에 위치하는 제1유입관; 및
상기 제1유입관에서 분기하여 상기 재순환 합성가스 분배부를 둘러싸도록 설치되는 제3유입관;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 가스화기.The method of claim 1,
The recycle syngas inlet,
A first inlet pipe passing through one side of the combustion furnace and having an end portion located inside the recirculating syngas distribution unit; And
A third inlet pipe branched from the first inlet pipe and installed to surround the recycle syngas distribution unit;
Gasifier comprising a. 제4항에 있어서,
상기 제3유입관은, 상기 연소로의 아래방향으로 재순환된 합성가스가 유출되도록 관통홀이 형성된 것을 특징으로 하는 가스화기.The method of claim 4, wherein
The third inlet pipe, the gasifier characterized in that the through-hole is formed so that the synthesis gas recycled in the downward direction of the combustion furnace flows out. 제4항 또는 제5항에 있어서,
상기 연소로의 내부에서 합성가스가 난류를 형성하도록 입체형상으로 구비되며 상기 제3유입관과 연결되는 난류 형성부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가스화기.The method according to claim 4 or 5,
And a turbulence forming unit connected to the third inlet pipe and having a three-dimensional shape so that the synthesis gas forms turbulent flow in the combustion furnace. 제6항에 있어서,
상기 난류 형성부는 양 측면이 상기 제3유입관과 연결되고 익형으로 구비되는 것을 특징으로 하는 가스화기.The method of claim 6,
Both sides of the turbulence forming unit is connected to the third inlet pipe and the gasifier characterized in that provided in the airfoil. 제7항에 있어서,
상기 난류 형성부는 내부에 중공이 형성되고, 상기 제3유입관을 통해 내부로 유입된 재순환된 합성가스가 외부로 유출되도록 하단에 관통홀이 형성된 것을 특징으로 하는 가스화기. The method of claim 7, wherein
The turbulence forming unit has a hollow formed therein, the gasifier characterized in that the through-hole is formed at the bottom so that the recycled synthetic gas introduced into the interior through the third inlet pipe to the outside.
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