KR102128819B1 - Unit Replaceable Rice Husks Gasification Power Generation System Possible for Continuously Operation - Google Patents

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Abstract

본 발명은 연속 운전이 가능한 유닛 교체형 왕겨 유동층 가스화 발전시스템에 관한 것으로써 특히, 실시간 입자 크기 측정 시스템, 실시간 분진 농도 측정 시스템, 실시간 타르 농도 시스템을 포함하여 가스엔진 한계치를 초과하는 상황이 발생하였을 경우 합성가스의 경로를 변경하여 가스엔진에 무리가 가지 않는 조건에서 장기적인 연속/연계 운전이 가능한 유닛 교체형 왕겨 유동층 가스화 발전 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a unit replaceable chaff fluidized bed gasification power generation system capable of continuous operation. In particular, a situation in which a gas engine limit is exceeded includes a real-time particle size measurement system, a real-time dust concentration measurement system, and a real-time tar concentration system. In this case, the present invention relates to a unit replaceable chaff fluidized bed gasification power generation system capable of long-term continuous/interlinked operation under conditions in which the gas engine is not changed by changing the path of the syngas.

Description

연속운전이 가능한 유닛 교체형 왕겨 유동층 가스화 발전 시스템{Unit Replaceable Rice Husks Gasification Power Generation System Possible for Continuously Operation}Unit Replaceable Rice Husks Gasification Power Generation System Possible for Continuously Operation

본 발명은 연속 운전이 가능한 유닛 교체형 왕겨 유동층 가스화 발전시스템에 관한 것으로써 특히, 실시간 입자 크기 측정 시스템, 실시간 분진 농도 측정 시스템 및 실시간 타르 농도 시스템을 포함하여 가스엔진 허용 한계치를 초과하는 상황이 발생하였을 경우 합성가스의 경로를 변경하여 가스엔진에 무리가 가지 않는 조건에서 장기적인 연속/연계 운전이 가능한 유닛 교체형 왕겨 유동층 가스화 발전 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a unit-replaceable chaff fluidized bed gasification power generation system capable of continuous operation. In particular, a situation in which a gas engine tolerance limit is exceeded includes a real-time particle size measurement system, a real-time dust concentration measurement system, and a real-time tar concentration system. It relates to a unit-replaceable chaff fluidized bed gasification power generation system capable of long-term continuous/continuous operation under conditions in which the gas engine is not changed by changing the path of the syngas.

한국 공개특허공보 제2012-0122767호에는 왕겨탄화시스템의 가스화기에서 발생하는 합성가스를 연소시켜 발전하는 것이 나타나 있다.Korean Patent Publication No. 2012-0122767 shows that power is generated by burning synthetic gas generated from the gasifier of the chaff carbonization system.

또한, 한국 등록특허공보 제602732호에는 왕겨를 탄화시키는 시스템이 나타나 있다. 한국 등록특허공보 제659497호에는 농임산폐기물을 효과적으로 탄화시키기 위해 탄화 시 공급되는 공기를 히터를 통해 가열하여 공급하는 유동층 가스화장치가 나타나 있다.In addition, Korean Patent Registration No. 602732 discloses a system for carbonizing chaff. In Korean Patent Publication No. 6,497, a fluidized bed gasification apparatus for heating and supplying air supplied during carbonization through a heater to effectively carbonize agricultural and forestry waste is shown.

그러나, 이러한 경우 히터 작동을 위한 별도의 에너지가 소비되게 되어 에너지효율이 낮아지는 문제점이 있으며, 주 목적이 탄화를 통하여 왕겨 탄화물을 얻는 것이 목적이므로 가스화기로서의 냉가스 효율이 떨어지는 단점을 갖고 있다.However, in this case, there is a problem in that energy efficiency is lowered due to consumption of separate energy for operating the heater, and since the main purpose is to obtain chaff carbide through carbonization, cold gas efficiency as a gasifier is disadvantageous.

이러한 문제점을 해결하기 위해 합성가스와 가스화기에 공급되는 공기를 열교환시키는 것이 한국 등록특허공보 제1271793호에 나타나 있다. In order to solve this problem, the heat exchange of the air supplied to the syngas and the gasifier is shown in Korean Patent Publication No. 127193.

그러나, 이러한 종래 기술은 열교환기가 상기 합성가스에 포함된 이물질(dust)로 인해 쉽게 막히게 되고, 세척도 어려운 문제점이 있다.However, such a conventional technology has a problem that the heat exchanger is easily clogged due to dust contained in the syngas, and is difficult to clean.

특허문헌 0001 한국 공개특허공보 제2012-0122767호Patent Document 0001 Korea Patent Publication No. 2012-0122767

특허문헌 0002 한국 등록특허공보 제602732호Patent Document 0002 Korean Registered Patent Publication No. 602732

특허문헌 0003 한국 등록특허공보 제659497호Patent Document 0003 Korean Registered Patent Publication No. 659497

특허문헌 0004 한국 등록특허공보 제1271793호Patent Document 0004 Korean Registered Patent Publication No. 1261793

본원 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 가스화기 후단의 정제 설비들에서 실시간으로 반응기 및 배관 내의 온도/압력, 그리고 실시간 분진/타르 농도를 측정함으로써 가스엔진 허용 한계치를 초과하는 상황이 발생하였을 경우에 듀얼로 설치된 응축기, 습식 스크러버, 필터 등에서 새로운 장치로 합성가스의 경로를 변경할 수 있는 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention is to solve the conventional problems as described above, the situation exceeding the gas engine tolerance limit by measuring the temperature / pressure, and real-time dust / tar concentration in the reactor and piping in real time in the purification equipment after the gasifier. It is an object of the present invention to provide a device capable of changing the path of syngas to a new device in a condenser, a wet scrubber, a filter, etc. installed in a dual case.

상기 목적을 달성하기 위하여 본원 발명에 의해 제공된 연속운전이 가능한 유닛 교체형 왕겨 유동층 가스화 발전 시스템(100)은 왕겨를 공급하는 연료공급 피더(10); 상기 연료공급 피더(10)로부터 상기 왕겨를 공급받아 가스화 반응이 일어나는 가스화기(20); 상기 가스화기(20)를 통해 생성된 합성가스 내의 입자상 물질을 제거하는 사이클론(30); 상기 합성가스의 온도를 낮추고 타르를 응축시키는 응축기(40); 상기 응축기(40)를 통과한 상기 합성가스에 물을 분사하여 분진 및 타르를 제거하는 습식스크러버(50); 상기 스크러버(50)를 통과한 상기 합성가스 내 잔존하는 타르 및/또는 입자상 물질을 제거하는 필터(60); 상기 필터(60)에서 배출된 합성가스가 공급되는 버퍼탱크(70); 및 상기 버퍼탱크(70)에서 공급된 합성가스를 통해 전기를 생산하는 가스엔진(80)을 포함한다.In order to achieve the above object, the unit replaceable chaff fluidized bed gasification power generation system 100 capable of continuous operation provided by the present invention includes a fuel supply feeder 10 for supplying chaff; A gasifier 20 receiving the chaff from the fuel supply feeder 10 and undergoing a gasification reaction; A cyclone 30 for removing particulate matter in the syngas produced through the gasifier 20; A condenser 40 that lowers the temperature of the syngas and condenses tar; A wet scrubber (50) that removes dust and tar by spraying water to the synthetic gas that has passed through the condenser (40); A filter 60 for removing tar and/or particulate matter remaining in the syngas that has passed through the scrubber 50; A buffer tank 70 to which synthetic gas discharged from the filter 60 is supplied; And a gas engine 80 that generates electricity through the synthesis gas supplied from the buffer tank 70.

버퍼탱크(70)는 버퍼를 유지하면서 상기 가스엔진의 로드 이상의 합성가스는 플레어 스택(90)으로 공급한다.The buffer tank 70 maintains a buffer and supplies syngas above the load of the gas engine to the flare stack 90.

사이클론(30)에서 배출된 상기 합성가스에 포함된 입자상 물질의 평균 크기가 50μm이상인 경우, 상기 사이클론(30)의 선회류 출구의 길이를 변경한다. When the average size of the particulate matter contained in the syngas discharged from the cyclone 30 is 50 μm or more, the length of the swirl flow outlet of the cyclone 30 is changed.

사이클론(30)에서 배출된 상기 합성가스에 포함된 입자상 물질의 평균 크기가 50μm이상인 경우, 상기 사이클론(30) 후단에 2차 사이클론을 연결한다.When the average size of the particulate matter contained in the syngas discharged from the cyclone 30 is 50 μm or more, a secondary cyclone is connected to the rear end of the cyclone 30.

응축기(40)는 1차 응축기 및 2차 응축기로 형성되며, 2차 응축기 출구의 합성가스 온도가 70℃ 내지 80℃이면 별도의 3차 응축기로 합성가스를 공급하며, 상기 1차 응축기 또는 2차 응축기를 교번하여 수세척 한다.The condenser 40 is formed of a primary condenser and a secondary condenser, and when the synthesis gas temperature at the outlet of the secondary condenser is 70°C to 80°C , the synthesis gas is supplied to a separate tertiary condenser, and the primary condenser or secondary The condenser is alternately washed with water.

습식스크러버(50) 출구의 합성가스 온도가 30℃ 이상이면 습식스크러버의(50)물 분사량을 증가시키거나 연결된 칠러의 설정 온도를 낮추어 상기 습식스크러버(50) 출구의 합성가스 온도가 30℃ 미만으로 유지되게 한다.When the synthesis gas temperature at the outlet of the wet scrubber 50 is 30° C. or higher, the water injection amount of the wet scrubber 50 is increased or the set temperature of the connected chiller is lowered, so that the synthesis gas temperature at the outlet of the wet scrubber 50 is less than 30° C. Keep it.

필터(60)에서 배출된 상기 합성가스의 분진농도가 50mg/Nm3 초과하고, 타르농도가 100mg/Nm3 초과하면, 2차 필터로 상기 합성가스를 공급하고, 필터는 내부 퍼징 후, 비활성가스를 분사하여 내부를 세척한다.When the dust concentration of the syngas discharged from the filter 60 exceeds 50 mg/Nm 3 and the tar concentration exceeds 100 mg/Nm 3 , the syngas is supplied as a secondary filter, and the filter is purged internally and then inert gas Wash the inside to spray.

상기 시스템을 구성하는 유닛의 입구 및 출구의 압력차가 소정압력(100mmAq) 이상일 경우, 상기 유닛의 합성가스 유로에 장애가 발생한 것으로 판단하여, 합성가스의 유로를 변경한다.When the pressure difference between the inlet and the outlet of the unit constituting the system is equal to or greater than a predetermined pressure (100 mmAq), it is determined that a failure has occurred in the syngas flow path of the unit, and the flow path of the syngas is changed.

이상에서 설명한 바와 같이, 가스화기 하단의 정제 설비들에서 실시간으로 반응기 및 배관 내의 온도/압력, 그리고 실시간 분진/타르 농도를 측정함으로써 가스엔진 한계치를 초과하는 상황이 발생하였을 경우에 듀얼로 설치된 응축기, 습식 스크러버, 필터 등에서 새로운 장치로 합성가스의 경로를 변경할 수 있기 때문에 장기적인 연속/연계 운전이 가능해지며 shut down을 방지할 수 있다. 또한 가스엔진이 고장을 일으키지 않는 조건에서 안정적인 조업이 가능하다.As described above, in the purification equipment at the bottom of the gasifier, the condenser installed in dual when the situation exceeds the gas engine limit by measuring the temperature/pressure and the real-time dust/tar concentration in the reactor and piping in real time, Since the path of syngas can be changed with a new device in wet scrubbers, filters, etc., long-term continuous/connected operation is possible and shut down can be prevented. In addition, stable operation is possible under conditions that the gas engine does not cause a breakdown.

도 1은 기존 왕겨 유동층 가스화 발전 시스템의 개략도이다.
도 2는 기존 왕겨 유동층 가스화 발전 시스템의 블록도이다.
도 3은 본 발명에 따른 연속운전이 가능한 왕겨 유동층 가스화 발전 시스템의 블록도이다.
도 4는 본 발명에 따른 공정 개선 운전 로직이 반영된 순서도이다.1 is a schematic view of an existing chaff fluidized bed gasification power generation system.
2 is a block diagram of an existing chaff fluidized bed gasification power generation system.
Figure 3 is a block diagram of a chaff fluidized bed gasification power generation system capable of continuous operation according to the present invention.
4 is a flow chart reflecting the process improvement operation logic according to the present invention.

이하에서는, 본원 발명의 실시예에 따른 도면을 참조하여 설명하지만, 이는 본원 발명의 더욱 용이한 이해를 위한 것으로, 본원 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, with reference to the drawings according to embodiments of the present invention, it is for easier understanding of the present invention, and the scope of the present invention is not limited thereto.

본원 발명은 왕겨를 공급하는 연료공급 피더(10); 상기 연료공급 피더(10)로부터 상기 왕겨를 공급받아 가스화 반응이 일어나는 가스화기(20); 상기 가스화기(20)를 통해 생성된 합성가스 내의 입자상 물질을 제거하는 사이클론; 상기 합성가스의 온도를 낮추고 타르를 응축시키는 응축기(40); 상기 응축기를 통과한 상기 합성가스에 물을 분사하여 분진 및 타르를 제거하는 습식스크러버(50); 상기 스크러버(50)를 통과한 상기 합성가스 내 잔존하는 타르 및/또는 입자상 물질을 제거하는 필터(60); 상기 필터에서 배출된 합성가스가 공급되는 버퍼탱크(70); 및 상기 버퍼탱크(70)에서 공급된 합성가스를 통해 전기를 생산하는 가스엔진(80)을 포함하는 연속운전이 가능한 유닛 교체형 왕겨 유동층 가스화 발전 시스템(100)으로 구성된다.The present invention provides a fuel supply feeder (10) for supplying chaff; A gasifier 20 receiving the chaff from the fuel supply feeder 10 and undergoing a gasification reaction; A cyclone to remove particulate matter in the syngas produced through the gasifier 20; A condenser 40 that lowers the temperature of the syngas and condenses tar; A wet scrubber (50) that removes dust and tar by spraying water to the syngas that has passed through the condenser; A filter 60 for removing tar and/or particulate matter remaining in the syngas that has passed through the scrubber 50; A buffer tank 70 to which synthetic gas discharged from the filter is supplied; And a gas exchanger 80 for producing electricity through the synthesis gas supplied from the buffer tank 70, and a unit replaceable chaff fluidized bed gasification power generation system 100 capable of continuous operation.

상기 버퍼탱크(70)는 버퍼를 유지하면서 상기 가스엔진(80)의 로드 이상의 합성가스는 플레어 스택(90)으로 공급하는 것일 수 있다. The buffer tank 70 may be supplied to the flare stack 90 of syngas more than the load of the gas engine 80 while maintaining the buffer.

상기 사이클론(30)에서 배출된 상기 합성가스에 포함된 입자상 물질의 평균 크기가 50μm이상인 경우, 상기 사이클론(30)의 선회류 출구의 길이를 변경할 수 있다.When the average size of the particulate matter contained in the syngas discharged from the cyclone 30 is 50 μm or more, the length of the swirl flow outlet of the cyclone 30 may be changed.

상기 사이클론(30) 및/또는 필터에는 상기 입자상 물질의 평균 크기 및 분진농도를 실시간으로 측정하기 위하여 실시간 측정장치가 형성될 수 있다. A real-time measurement device may be formed on the cyclone 30 and/or the filter to measure the average size and dust concentration of the particulate matter in real time.

상기 실시간 측정장치는 분진이 이동하는 통로인 챔버; 상기 챔버 외부에서 상기 챔버 방향으로 기 설계된 표준 영상을 출력하는 표준 영상 표시부; 상기 챔버를 사이에 두고 상기 표준 영상 표시부와 반대편에 위치하여 상기 표준 영상이 분진에 의해 변형된 왜곡 영상을 촬영하는 영상 측정부; 및 상기 왜곡 영상이 상기 표준 영상에서 변형된 정도를 분석하여 평균입자크기를 판단하는 분석부로 구성될 수 있다.The real-time measuring device includes a chamber that is a passage through which dust moves; A standard image display unit for outputting a pre-designed standard image in the direction of the chamber from outside the chamber; An image measurement unit positioned on the opposite side of the standard image display unit with the chamber interposed therebetween to take a distortion image in which the standard image is deformed by dust; And an analysis unit configured to determine an average particle size by analyzing a degree of deformation of the distortion image in the standard image.

상기 분석부는 상기 왜곡 영상의 특징값을 추출하고, 상기 왜곡 영상의 특징값 및 상기 분진량 관계 데이터를 이용할 수 있다.The analysis unit may extract feature values of the distorted image, and use the feature values of the distorted image and the dust amount relationship data.

상기 챔버는 상기 표준 영상이 투시될 수 있는 윈도우를 포함할 수 있다.The chamber may include a window through which the standard image is viewed.

상기 사이클론(30)의 선회류 출구는 상기 사이클론(30)의 상단과 유동 가능하도록 결합될 수 있다. The swirl flow outlet of the cyclone 30 may be coupled to flow with the top of the cyclone 30.

상기 결합은 나사결합일 수 있다. The coupling may be a screw coupling.

상기 선회류 출구가 나사 결합되어 승하강 및 지지되도록 상기 사이클론의 상면 중앙부의 내측에 제 1나사탭의 형성된 원통형 체결부재가 형성될 수 있다.A cylindrical fastening member formed of a first screw tab may be formed inside the central portion of the upper surface of the cyclone so that the swirl flow outlet is screwed up and down and supported.

상기 원통형 체결부재는, 외륜에 기어가 형성되고, 내륜에 상기 제 1나사탭이 형성된 선회 베어링일 수 있다.The cylindrical fastening member may be a slewing bearing in which gears are formed on the outer ring and the first screw tab is formed on the inner ring.

상기 선회 베어링은 외부의 제어에 따라 상기 외륜의 기어와 치합되어 상기 내륜을 회전시켜 상기 제 1나사탭과 체결된 상기 하이드로사이클론의 볼텍스 파인더의 길이를 조정하는 스텝 모터를 더 구비할 수 있다.The slewing bearing may further include a step motor that adjusts the length of the vortex finder of the hydrocyclone engaged with the first screw tap by rotating the inner ring by meshing with the gear of the outer ring under external control.

상기 선회류 출구는, 상기 체결 부재와 체결되도록 외측면 상단에 제 2나사탭이 형성될 수 있다.In the swirl flow outlet, a second screw tab may be formed at an upper end of the outer surface so as to engage with the fastening member.

사이클론(30)에서 배출된 상기 합성가스에 포함된 입자상 물질의 평균 크기가 50μm이상인 경우, 상기 사이클론 후단에 2차 사이클론을 연결할 수 있다.When the average size of the particulate matter contained in the syngas discharged from the cyclone 30 is 50 μm or more, a second cyclone may be connected to the rear end of the cyclone.

상기 응축기(40)는 1차 응축기 및 2차 응축기로 형성되며, 2차 응축기 출구의 합성가스 온도가 70℃ 내지 80℃이면 별도의 3차 응축기로 합성가스를 공급하며, 상기 1차 응축기 또는 2차 응축기를 교번하여 수세척 할 수 있다. The condenser 40 is formed of a primary condenser and a secondary condenser, and when the synthesis gas temperature of the outlet of the secondary condenser is 70°C to 80°C , the synthesis gas is supplied to a separate tertiary condenser, or the primary condenser or 2 The car condenser can be washed alternately.

상기 습식스크러버(50) 출구의 합성가스 온도가 30℃ 이상이면 습식스크러버(50)의물 분사량을 증가시키거나 연결된 칠러의 설정 온도를 낮추어 상기 습식스크러버(50) 출구의 합성가스 온도를 30℃ 미만으로 유지할 수 있다.When the synthesis gas temperature of the outlet of the wet scrubber 50 is 30°C or higher, the water injection amount of the wet scrubber 50 is increased or the set temperature of the connected chiller is lowered to lower the synthesis gas temperature of the outlet of the wet scrubber 50 to less than 30°C. Can be maintained.

상기 필터(60)에서 배출된 상기 합성가스의 분진농도가 50mg/Nm3 초과하고, 타르농도가 100mg/Nm3 초과하면, 2차 필터로 상기 합성가스를 공급하고,When the dust concentration of the syngas discharged from the filter 60 exceeds 50 mg/Nm 3 and the tar concentration exceeds 100 mg/Nm 3 , the syngas is supplied as a secondary filter,

상기 필터(60)는 내부 퍼징 후, 비활성가스를 분사하여 내부 세척을 실시할 수 있다. After the filter 60 is purged inside, an inert gas may be injected to perform internal cleaning.

상기 타르농도를 실시간 측정하기 위한 타르 분석장치가 추가로 형성될 수 있다. A tar analysis device for real-time measurement of the tar concentration may be further formed.

상기 타르분석장치는 상기 합성가스의 주 유동 유로에서 일정 합성가스를 분기하여 형성될 수 있다. The tar analysis device may be formed by branching a certain syngas in the main flow channel of the syngas.

상기 분기된 합성가스의 유량은 10L/min 내지 60L/min일 수 있다. The flow rate of the branched syngas may be 10L/min to 60L/min.

상기 타르분석장치는 분기된 합성가스가 공급되는 공급구, 상기 측정 후 합성가스를 배출하는 배출구, 상기 합성가스가 통과하는 복수의 베슬(vessel) 및 상기 합성가스를 분석하는 습식 가스미터 및 상기 합성가스를 유동시키는 진공펌프를 포함할 수 있다.The tar analysis apparatus includes a supply port through which the branched synthesis gas is supplied, a discharge port for discharging the synthesis gas after the measurement, a plurality of vessels through which the synthesis gas passes, and a wet gas meter analyzing the synthesis gas and the synthesis It may include a vacuum pump for flowing gas.

상기 복수의 베슬 중 2개 이상은 히팅베스(heating bath)에 2개 이상은 냉각베스(cold bath)내에 형성될 수 있다.Two or more of the plurality of vessels may be formed in a heating bath and two or more in a cooling bath.

바람직하게는 상기 히팅베스에 2개, 상기 냉각베스에 3개가 형성될 수 있다.Preferably, two can be formed on the heating bath and three on the cooling bath.

상기 히팅베스 전단에는 합성가스내 수분을 제거하기 위한 수분제거 베슬이 형성될 수 있다.A moisture removal vessel for removing moisture in the synthesis gas may be formed at the front end of the heating vessel.

분기된 상기 합성가스는 상기 타르분석장치내의 베슬을 10분 내지 30분의 체류시간을 가지고 통과할 수 있다.The branched syngas can pass through the vessel in the tar analysis device with a residence time of 10 minutes to 30 minutes.

분기된 상기 합성가스는 상기 베슬을 통과하면서 흡수될 수 있다. 이 때 상기 베슬에는 IPA(Isopropyl alcohol)이 충진될 수 있다. 상기 합성가스내 타르를 흡수할 수 있는 흡수액이라면 이에 제한되지 않는다.The branched syngas can be absorbed while passing through the vessel. At this time, the vessel may be filled with IPA (Isopropyl alcohol). If it is an absorbent liquid capable of absorbing tar in the synthesis gas, it is not limited thereto.

상기 시스템을 구성하는 유닛의 입구 및 출구의 압력차가 소정압력 (100 mmAq) 이상일 경우, 상기 유닛의 합성가스 유로에 장애가 발생한 것으로 판단하여, 합성가스의 유로를 변경할 수 있다. When the pressure difference between the inlet and the outlet of the unit constituting the system is equal to or greater than a predetermined pressure (100 mmAq), it is determined that a failure has occurred in the syngas flow path of the unit, and the flow path of the syngas can be changed.

상기 유닛은 사이클론(30), 응축기(40), 습식스크러버(50), 필터(60) 중 어느 하나 이상일 수 있다. The unit may be any one or more of a cyclone 30, a condenser 40, a wet scrubber 50, and a filter 60.

상기 유닛의 입구 및 출구의 압력차는 100mmHg 이상이면 상기 유닛의 합성가스 유로에 장애가 발생한 것으로 판단할 수 있다.If the pressure difference between the inlet and the outlet of the unit is 100 mmHg or more, it may be determined that a failure has occurred in the syngas flow path of the unit.

본원 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본원 발명의 범주내에서 다양한 응용 및 변형을 수행하는 것이 가능할 것이다.Those skilled in the art to which the present invention pertains will be able to perform various applications and modifications within the scope of the present invention based on the above.

100: 가스화 시스템
10: 피더
20: 가스화기
30: 사이클론
40: 응축기
50: 스크러버
60: 타르/분진 제거필터
70: 버퍼 탱크
80: 가스 엔진
90: 플레어 스택100: gasification system
10: feeder
20: gasifier
30: cyclone
40: condenser
50: scrubber
60: Tar/dust removal filter
70: buffer tank
80: gas engine
90: flare stack

Claims (6)

왕겨를 연료공급 피더로부터 공급받는 단계;
상기 연료공급 피더로부터 상기 왕겨를 가스화기에 공급받아 가스화 반응이 일어나는 단계;
상기 가스화기를 통해 생성된 합성가스 내의 입자상 물질을 사이클론에서 제거하는 단계;
응축기에서 상기 합성가스의 온도를 낮추고 타르를 응축시키는 단계;
상기 응축기를 통과한 후 습식스크러버에서 상기 합성가스에 물을 분사하여 분진 및 타르를 제거하는 단계;
상기 스크러버를 통과한 후 필터에서 상기 합성가스 내 잔존하는 타르 및/또는 입자상 물질을 제거하는 단계;
상기 필터에서 배출된 합성가스가 버퍼탱크에 공급되는 단계; 및
상기 버퍼탱크에서 공급된 합성가스를 통해 가스엔진에서 전기를 생산하는 단계;를 포함하며,
상기 버퍼탱크는 버퍼를 유지하면서 상기 가스엔진의 로드 이상의 합성가스는 플레어 스택으로 공급하는 단계이며,
상기 응축기는 1차 응축기 및 2차 응축기로 형성되며, 2차 응축기 출구의 합성가스 온도가 70℃ 내지 80℃이면 별도의 3차 응축기로 합성가스를 공급하며, 상기 1차 응축기 또는 2차 응축기를 교번하여 수세척하고,
상기 사이클론(30) 및/또는 필터에는 상기 입자상 물질의 평균 크기 및 분진농도를 실시간으로 측정하기 위하여 실시간 측정장치가 형성되며,
상기 실시간 측정장치는 분진이 이동하는 통로인 챔버; 상기 챔버 외부에서 상기 챔버 방향으로 기 설계된 표준 영상을 출력하는 표준 영상 표시부; 상기 챔버를 사이에 두고 상기 표준 영상 표시부와 반대편에 위치하여 상기 표준 영상이 분진에 의해 변형된 왜곡 영상을 촬영하는 영상 측정부; 및 상기 왜곡 영상이 상기 표준 영상에서 변형된 정도를 분석하여 평균입자크기를 판단하는 분석부로 구성되고,
상기 분석부는 상기 왜곡 영상의 특징값을 추출하고, 상기 왜곡 영상의 특징값 및 상기 분진량 관계 데이터를 이용하는 것을 특징으로 하는 연속운전이 가능한 유닛 교체형 왕겨 유동층 가스화 발전 방법. Receiving chaff from a fuel feeder;
Receiving the chaff from the fuel supply feeder to a gasifier to cause a gasification reaction;
Removing particulate matter in the syngas produced through the gasifier from a cyclone;
Lowering the temperature of the syngas in a condenser and condensing tar;
After passing through the condenser, spraying water to the synthesis gas in a wet scrubber to remove dust and tar;
Removing tar and/or particulate matter remaining in the syngas from a filter after passing through the scrubber;
Supplying the synthetic gas discharged from the filter to a buffer tank; And
Including the step of producing electricity from the gas engine through the synthesis gas supplied from the buffer tank;
The buffer tank is a step of supplying the synthesis gas above the load of the gas engine to the flare stack while maintaining the buffer,
The condenser is formed as a primary condenser and a secondary condenser, and when the synthesis gas temperature at the outlet of the secondary condenser is 70°C to 80°C , the synthesis gas is supplied to a separate tertiary condenser, and the primary condenser or secondary condenser Alternating and washing,
A real-time measuring device is formed on the cyclone 30 and/or filter to measure the average size and dust concentration of the particulate matter in real time,
The real-time measuring device includes a chamber that is a passage through which dust moves; A standard image display unit for outputting a pre-designed standard image in the direction of the chamber from outside the chamber; An image measurement unit positioned on the opposite side of the standard image display unit with the chamber interposed therebetween to photograph a distortion image in which the standard image is deformed by dust; And an analysis unit configured to determine an average particle size by analyzing the degree to which the distortion image is deformed from the standard image.
The analysis unit extracts the feature values of the distortion image, and the feature value of the distortion image and the dust amount relationship data, the unit replaceable chaff fluidized bed gasification power generation method capable of continuous operation. 청구항 1에 있어서,
상기 사이클론에서 배출된 상기 합성가스에 포함된 입자상 물질의 평균 크기가 50μm이상인 경우, 상기 사이클론의 선회류 출구의 길이를 변경하는 것을 특징으로 하는 연속운전이 가능한 유닛 교체형 왕겨 유동층 가스화 발전 방법.The method according to claim 1,
When the average size of the particulate matter contained in the syngas discharged from the cyclone is 50 μm or more, a unit replaceable chaff fluidized bed gasification power generation method capable of continuous operation characterized by changing the length of the swirl flow outlet of the cyclone. 청구항 1에 있어서,
상기 사이클론에서 배출된 상기 합성가스에 포함된 입자상 물질의 평균 크기가 50㎛ 이상인 경우, 상기 사이클론 후단에 2차 사이클론을 연결하는 것을 특징으로 하는 연속운전이 가능한 유닛 교체형 왕겨 유동층 가스화 발전 방법.The method according to claim 1,
If the average size of the particulate matter contained in the syngas discharged from the cyclone is 50 µm or more, a unit replaceable chaff fluidized bed gasification power generation method capable of continuous operation characterized by connecting a secondary cyclone to the rear end of the cyclone. 청구항 1에 있어서,
상기 습식스크러버 출구의 합성가스 온도가 30℃이상이면 습식스크러버의물 분사량을 증가시키거나 연결된 칠러의 설정 온도를 낮추어 상기 습식스크러버 출구의 합성가스 온도가 30℃미만으로 유지하는 것을 특징으로 하는 연속운전이 가능한 유닛 교체형 왕겨 유동층 가스화 발전 방법.The method according to claim 1,
If the syngas temperature at the outlet of the wet scrubber is 30°C or higher, increase the water injection amount of the wet scrubber or lower the set temperature of the connected chiller to maintain the syngas temperature at the outlet of the wet scrubber below 30°C. This replaceable unit chaff fluidized bed gasification power generation method. 청구항 1에 있어서,
상기 필터에서 배출된 상기 합성가스의 분진농도가 50mg/Nm3 초과하고, 타르농도가 100mg/Nm3 초과하면, 2차 필터로 상기 합성가스를 공급하고,
상기 필터는 내부 퍼징 후, 비활성가스를 분사하여 내부 세척을 실시하는 것을 특징으로 하는 연속운전이 가능한 유닛 교체형 왕겨 유동층 가스화 발전 방법.The method according to claim 1,
When the dust concentration of the syngas discharged from the filter exceeds 50 mg/Nm 3 and the tar concentration exceeds 100 mg/Nm 3 , the syngas is supplied to the secondary filter,
The filter, after the internal purging, a unit replaceable chaff fluidized bed gasification power generation method capable of continuous operation characterized by performing an internal cleaning by spraying an inert gas. 청구항 1에 있어서,
상기 사이클론, 상기 응축기, 상기 습식스크러버, 상기 필터 중 중 어느 하나의 입구 및 출구의 압력차가 소정압력 이상일 경우, 해당 장치의 합성가스 유로에 장애가 발생한 것으로 판단하여, 합성가스의 유로를 변경하는 것을 특징으로 하는 연속운전이 가능한 유닛 교체형 왕겨 유동층 가스화 발전 방법.The method according to claim 1,
If the pressure difference between the inlet and the outlet of any one of the cyclone, the condenser, the wet scrubber, and the filter is greater than or equal to a predetermined pressure, it is determined that a failure has occurred in the syngas flow path of the device , and the flow path of the syngas is changed. Unit replacement type chaff fluidized gasification power generation method capable of continuous operation.
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