KR102237691B1 - gasification system for biomass - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a biomass gasification system. The biomass gasification system includes: a gas generator (210) that combusts and gasifies a biomass chip; a heat source supply unit (220) formed inside the gas generator (210) to combust the biomass chip; an ash removal unit (230) mounted on a lower side of the heat source supply unit (220) to smoothly discharge ash, which is generated after combustion, to a lower portion; and an ash discharge unit (250) to discharge the ash dropped from the ash removal unit (230) to the outside. The heat source supply unit (220) is configured to simultaneously spray heat by forming air nozzles (221) toward the central portion of the combustion unit (212) of the gas generator (210) and forming a steam nozzle (224) between air nozzles (221). Accordingly, the biomass gasification is stably performed, the productivity is improved, and the cyclone is removed. Therefore, manufacturing and maintenance costs may be reduced, so the competitiveness is significantly improved.

Description

바이오매스 가스화 시스템{gasification system for biomass}Biomass gasification system {gasification system for biomass}

본 발명은 바이오매스 가스화 시스템에 관한 것으로, 상세하게는 효율적으로 바이오매스를 가스화함과 동시에 생산성을 향상시킬 수 있도록 하는 바이오매스 가스화 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a biomass gasification system, and more particularly, to a biomass gasification system capable of efficiently gasifying biomass and improving productivity at the same time.

산업화를 처음 이끌었던 연료는 인류가 오래전부터 사용해왔던 목재가 아니라 더욱 강한 화력과 대량의 채취가 용이한 석탄이 그 시작이라고 할 수 있으며 이어 석유와 천연가스가 그 뒤를 이어 인류가 사용할 수 있는 중요한 에너지 공급원이 되어 왔다.The fuel that led industrialization for the first time was not wood that mankind has been using for a long time, but coal that has stronger thermal power and can be easily collected in large quantities, followed by oil and natural gas, which are important sources of energy that mankind can use. Has been.

하지만, 화석연료로 보통 불리는 이러한 자원은 각종 환경오염의 원인이 되는 것뿐만 아니라 이제는 그 고갈이 멀지 않아 새로운 에너지원의 개발이 절실한 상황이다.However, these resources, commonly referred to as fossil fuels, not only cause various environmental pollution, but are now depleted, and the development of new energy sources is urgent.

이러한 상황에서 과거 주로 사용되었던 목재와 같은 생물계 유기자원 즉 목재, 농작물, 조류, 플랑크톤, 생물계폐기물 등을 재활용하여 만들어지는 에너지인 바이오매스(biomass)는 자원의 불가역적 소비와 이산화탄소 축적에 따른 화학연료를 대신할 수 있는 미래의 재생 가능한 자원으로 유용함에 의하여 이와 관련한 기술이 연구되고 있다.In this situation, biomass, energy produced by recycling biological organic resources such as wood, which was mainly used in the past, such as wood, crops, algae, plankton, and biological waste, is chemical fuel due to irreversible consumption of resources and accumulation of carbon dioxide. Technology related to this is being researched as it is useful as a renewable resource in the future that can be used instead.

더욱이 바이오매스를 활용하는 데 있어서, 연소의 방법이나 액상의 바이오 오일을 제외하고 가스로 이루어진 높은 효율로 양질의 연료를 생산하는 가스화 방식은 발전 시스템에 적용할 경우 이산화탄소의 배출이 적고 외부로의 오염물질 배출량을 줄이는 방법으로 매우 기대되는 분야라고 할 수 있다.Moreover, in the use of biomass, the gasification method that produces high-quality fuel with high efficiency consisting of gases other than the combustion method or liquid bio-oil, when applied to the power generation system, produces less carbon dioxide emissions and pollution to the outside. It can be said to be a highly anticipated field as a way to reduce material emissions.

이러한 가스화 분해 발전에 사용되는 바이오매스는 사용하지 않는 목질계와 초본계로써 폐목재 및 그 부산물과 야자유 추출 폐기물, 코코넛 껍질, 왕겨, 옥수수대 등 대량 배출되는 열대 농업 부산물을 포함하는 것으로, 바이오매스는 탄소 중립 에너지라는 측면에서 최근 크게 주목을 받고 있으며 농산물을 가공하여 액상연료화하는 분야와 직접 연소에 의한 열에너지 회수 분야에서 그 사용 실적이 계속 증가되고 있는 추세이다. Biomass used for gasification and decomposition power generation is unused wood-based and herbaceous systems, including waste wood and its by-products, and tropical agricultural by-products such as palm oil extraction waste, coconut husk, rice husk, and corn stalk. In terms of carbon-neutral energy, recently attracting great attention, its usage performance continues to increase in the fields of processing agricultural products to turn them into liquid fuels and in the fields of heat energy recovery by direct combustion.

특히 열에너지 회수 분야에서는 그간 인류가 수천 년간 사용한 방법이기도 하였으며 최근에는 바이오매스를 열병합 발전의 원료로 사용함으로써 화석 연료를 대체하여 전기와 열을 생산하기에 이르렀다.In particular, in the field of heat energy recovery, it has been a method used by mankind for thousands of years, and recently, biomass has been used as a raw material for cogeneration, replacing fossil fuels to produce electricity and heat.

한편, 바이오매스를 직접 연소하여 생산된 스팀으로 열병합 발전하는 방법에 비하여 바이오매스 가스화 분해 장치는 불완전 연소에 의한 일산화탄소 및 수소의 합성 가스를 생산하여 엔진발전기의 연료로 사용함으로써 소규모 장치에서도 유용한 전기 에너지 생산이 가능하기 때문에, 바이오매스는 풍부한 반면 전기에너지가 부족한 열대 농업 국가의 농촌이나 오지 마을에서는 가스화분해 발전이 손쉽게 전기를 얻을 수 있는 방법으로, 투자비로 손쉽게 해당 지역에 필요한 전기를 생산할 수 있다는 측면에서 주목받는 유용한 기술이다.On the other hand, compared to the method of co-generation with steam produced by directly burning biomass, the biomass gasification and decomposition device produces the synthetic gas of carbon monoxide and hydrogen by incomplete combustion and uses it as fuel for the engine generator. Because it can be produced, biomass is abundant, but in rural or remote villages in tropical agricultural countries where electric energy is insufficient, gasification is a way to obtain electricity easily. It is a useful technique that attracts attention from the side.

소규모로 간단하게 제작되는 바이오매스 가스화 분해 장치의 가장 큰 문제점은, 바이오매스의 자체형태 뿐만 아니라 전처리 방법에 따라 원료의 형상이 매우 다양하고 마찰력이 강해 흐름성이 없으며, 다양한 밀도에 의한 열용량의 변화가 가스화 분해 장치 내에서 원료 투입과 연소한 애쉬(ash)의 배출 속도 제어에 불특정한 요소로 작용하여 정확한 운전속도 유지를 방해하였고 이런 이유로 가스화 발전 장치의 상업화 보급에 큰 걸림돌이 되어 왔다.The biggest problem of the biomass gasification and decomposition device that is simply manufactured on a small scale is that the shape of the raw material is very diverse depending on the pretreatment method as well as the shape of the biomass itself, and there is no flow due to strong frictional force, and the change in heat capacity due to various densities As an unspecified factor in controlling the rate of input of raw materials and the discharge of burned ash in the gasification decomposition device, it hinders the maintenance of the accurate operation speed, and for this reason, it has been a major obstacle to the commercialization of gasification power generation devices.

기존 바이오매스 가스화 분해 장치는 연소가스의 흐름 방법에 따라 크게 3가지 분류방법으로 소개되고 있다. 첫번째 방법은 다운드래프트(down draft) 방식으로 원료가 적게 사용되는 소형 장치에서는 연소가스의 흐름이 상부에서 하부로 빠져나가면서 고온 접촉 시간과 미반응 탄소와의 접촉 효과도 길게 하여 이산화탄소가 일산화탄소로 환원이 잘 되도록 하는데 중점을 두고 있다. Existing biomass gasification and decomposition devices are largely introduced into three classification methods according to the flow method of the combustion gas. The first method is a down draft method, in a small device that uses less raw materials, the flow of the combustion gas escapes from the top to the bottom, and the high-temperature contact time and the contact effect with unreacted carbon are lengthened, so that carbon dioxide is reduced to carbon monoxide. The emphasis is on making this work well.

두 번째 방식은 업 드래프트(up draft) 방식이라 하여 원료가 대량으로 사용되는 큰 규모(통상 1MW 이상) 장치에서 연소가스 흐름이 하부에서 상부로 자연스럽게 흐르면서 대량의 공기가 가스화 분해 장치 내를 쉽게 통과하도록 하여 연소 속도가 빠르도록 한 대신에 생성량이 많아진 타르를 후단에서 정제가 잘 되도록 하는 설계가 주로 제안되었다. The second method is called the up-draft method. In a large-scale (normally 1MW or more) device where a large amount of raw materials are used, the flue gas flow naturally flows from the bottom to the top, allowing a large amount of air to easily pass through the gasification and decomposition unit. Therefore, instead of making the combustion speed faster, a design has been mainly proposed in which tar with a large amount of production can be refined at the rear stage.

세 번째 방식으로는 왕겨, 톱밥 등과 같이 비중이 낮은 물질들을 대량으로 연소시키기 위해서 원료의 특성에 맞게 유동층 연소법(Fluid Bubbled Gasification; FBG)이 제안되었다.As a third method, fluid bubbled gasification (FBG) has been proposed in order to burn large quantities of materials with low specific gravity such as rice husk and sawdust.

종래 기술로는 주로 연소 성능을 향상시키기 위한 공기 제공 및 연소실 설계 방법(대한민국등록특허공보 제10-0955591호, 대한민국 농촌진흥청), 연소 시 생성되는 타르를 효과적으로 제거하는 방법(대한민국등록실용신안공보 제20-0448329호, 강경호), 생성타르를 스팀으로 개질하여 효율을 높이는 방법(대한민국등록특허공보 제10-0784851호, 한국에너지기술연구원), 높은 열효율을 갖게 하는 2단 연소방법(대한민국공개특허공보 제10-2006-0044509호, 자이단호징 덴료쿠추오켄큐쇼) 등 이미 다양한 기술이 개발되어 있는 가스화 장치 및 발전장치 뿐만아니라 이를 보다 효율적인 하나의 시스템으로 형성하기 위해서는 양질의 가스를 생산하고 폐열을 효과적으로 이용하며 냉각수 또한 효과적으로 순환할 수 있도록 하는 발전한 기술의 개발이 지속적으로 욕구되어 왔다.Conventional techniques mainly include air supply and combustion chamber design method to improve combustion performance (Korean Registered Patent Publication No. 10-0955591, Korea Rural Development Administration), and a method of effectively removing tar generated during combustion (Korean Utility Model Publication No. 20-0448329, Kang Kyung-ho), a method of improving the efficiency by reforming the generated tar with steam (Korean Patent Publication No. 10-0784851, Korea Institute of Energy Research), a two-stage combustion method that provides high thermal efficiency (Korean Patent Publication) No. 10-2006-0044509, Zaidan Hosing Denryokuchuokkenkyusho), as well as gasification devices and power generation devices that have already developed various technologies, and in order to form them into one more efficient system, they produce high-quality gas and effectively reduce waste heat. There has been a continuous demand for the development of advanced technology to use and to effectively circulate cooling water.

따라서 본 발명의 주 목적은 안정적으로 바이오매스 가스화를 수행할 수 있도록 함과 동시에 생산성을 향상시키는 바이오매스 가스화 시스템을 제공하는 데 있다.Accordingly, the main object of the present invention is to provide a biomass gasification system that can stably perform biomass gasification and at the same time improve productivity.

본 발명의 다른 목적은 구조를 효율적으로 형성하여 사이클론을 제거하므로 제작 및 유지에 따른 코스트를 줄일 수 있어 경쟁력을 크게 향상시키도록 하는 바이오매스 가스화 시스템을 제공한는 데 있다.Another object of the present invention is to provide a biomass gasification system capable of greatly improving competitiveness by efficiently forming a structure to remove a cyclone, thereby reducing the cost associated with manufacturing and maintenance.

본 발명의 다른 목적은 화재의 위험 요소를 억제시켜 안전하게 운영할 수 있도록 함과 동시에 상수를 효율적으로 히팅하여 스팀을 공급하도록 하는 바이오매스 가스화 시스템을 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide a biomass gasification system capable of supplying steam by efficiently heating constant water while suppressing fire hazards so as to operate safely.

상기한 목적으로 달성하기 위하여 본 발명의 바이오매스 가스화 시스템은 바이오매스 칩을 연소시켜 가스화하는 가스 생성기와, 상기 가스 생성기의 내부에 형성하여 바이오매스 칩을 연소시키는 열원 공급부와, 상기 열원 공급부의 하측에 설치하여 연소 후 발생하는 애쉬를 하부로 원활하게 배출시키는 애쉬 제거부, 및 상기 애쉬 제거부에서 낙하한 애쉬를 외부로 배출하는 애쉬 배출부로 구성하되, 상기 열원 공급부는 가스 생성기의 연소부 중심부를 향하는 에어 노즐을 형성하고 에어 노즐 사이에 스팀 노즐을 형성하여 동시에 분사하도록 구성함을 그 기술적 구성상 기본 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the biomass gasification system of the present invention includes a gas generator for burning biomass chips to gasify, a heat source supply unit formed inside the gas generator to burn the biomass chips, and a lower side of the heat source supply unit. It is installed in the ash removal unit for smoothly discharging the ash generated after combustion to the lower side, and an ash discharge unit for discharging the ash that has fallen from the ash removal unit to the outside, wherein the heat source supply unit comprises a central part of the combustion unit of the gas generator. It is a basic feature of the technical construction that the air nozzle is formed facing and a steam nozzle is formed between the air nozzles to be simultaneously sprayed.

따라서, 본 발명의 바이오매스 가스화 시스템은 에어 노즐을 통해 고온의 공기로 바이오매스 칩을 연소시킴과 동시에 스팀 노즐을 통해 고온의 스팀을 분사시키므로 공기와 스팀의 동시 직분사로 인하여 화재의 위험을 현저히 줄일 수 있도록 할 뿐만 아니라 다관로 어셈블리를 하측에 스팀 생성부를 형성하여 연소부에서 생성한 가스와 효율적으로 열교환 시키므로 별도의 히팅 장치 없이도 상수를 효율적으로 히팅하고, 상하 플레이트 사이에 다수개의 가스 통로를 형성하여 외부에 공기 통로를 형성하여 원활하게 열교환하도록 하며, 가스 통로에 가이드 스크루를 삽입여 가스 내 잔존 애쉬를 스크루에 충돌시켜 하부로 떨어지도록 함과 동시에 가스 통로에 삽입시킨 가이드 스크루에 의해 고온의 가스 통과 시간을 늘려 충분하게 열교환할 수 유도하는 효과가 있다.Therefore, the biomass gasification system of the present invention remarkably reduces the risk of fire due to simultaneous direct injection of air and steam since it burns the biomass chips with high-temperature air through the air nozzle and at the same time injects high-temperature steam through the steam nozzle. In addition, since a steam generator is formed on the lower side of the multi-pipe assembly to efficiently heat exchange with the gas generated in the combustion section, water can be efficiently heated without a separate heating device, and a plurality of gas passages are formed between the upper and lower plates. An air passage is formed outside to facilitate heat exchange, and a guide screw is inserted into the gas passage to collide the remaining ash in the gas to the screw and fall to the bottom, and at the same time, the high-temperature gas passes through the guide screw inserted into the gas passage. It has the effect of inducing sufficient heat exchange by increasing the time.

도 1 은 본 발명에 따른 바이오매스 가스화 시스템을 나타낸 사시도.
도 2 는 본 발명에 따른 바이오매스 가스화 시스템을 나타낸 정면도.
도 3 은 본 발명에 따른 바이오매스 가스화 시스템을 나타낸 평면도.
도 4 는 본 발명에 따른 바이오매스 가스화 시스템을 나타낸 단면도.
도 5 는 본 발명에 따른 바이오매스 가스화 시스템을 나타낸 상세 단면도.
도 6 은 본 발명에 따른 바이오매스 가스화 시스템의 열교환부를 나타낸 상세도.
도 7 은 본 발명에 따른 바이오매스 가스화 시스템의 다관로 어셈블리를 나타낸 상세도.
1 is a perspective view showing a biomass gasification system according to the present invention.
Figure 2 is a front view showing a biomass gasification system according to the present invention.
3 is a plan view showing a biomass gasification system according to the present invention.
4 is a cross-sectional view showing a biomass gasification system according to the present invention.
5 is a detailed cross-sectional view showing a biomass gasification system according to the present invention.
6 is a detailed view showing a heat exchanger of the biomass gasification system according to the present invention.
7 is a detailed view showing a multi-pipe assembly of the biomass gasification system according to the present invention.

이하 첨부한 도면을 참조하면서 본 발명의 실시 예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1 내지 도 7 에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 바이오매스 가스화 시스템(1)은 바이오매스 칩을 일정량 원활하게 지속적으로 이송 정량 공급하는 연료 공급부(100)와, 상기 연료 공급부(100)로 부터 공급받은 바이오매스 칩을 가스화 분해시키는 가스 발생부(200)와, 상기 가스 발생부(200)에 연통시켜 열에너지를 효률적으로 회수하는 열교환부(300) 및 상기 열교환부(300)에서 배출시킨 가스를 필터링하는 바이오매스 가스 배출부(400)로 구성한다.As shown in FIGS. 1 to 7, the biomass gasification system 1 of the present invention includes a fuel supply unit 100 that continuously transfers and quantitatively supplies a predetermined amount of biomass chips, and is supplied from the fuel supply unit 100 A gas generating unit 200 for gasifying and decomposing the received biomass chips, a heat exchange unit 300 for efficiently recovering thermal energy by communicating with the gas generating unit 200, and the gas discharged from the heat exchange unit 300. It consists of a biomass gas discharge unit 400 to filter.

상기 연료 공급부(100)는 바이오매스 칩을 저장 공급하는 연료 탱크(110)와, 상기 연료 탱크(110)의 바이오매스 칩을 배출시키는 연료 배출관(120)과, 상기 연료 배출관(120)에 연통시켜 바이오매스 칩을 일정 높이로 이동시키는 연료 이송관(130)과, 상기 연료 이송관(130)의 상부에 연통시키되 정량 투입기(142)를 구비하여 일정량의 바이오매스 칩을 순차적으로 가스 발생기(200)에 투입하도록 하는 연료 투입관(140)으로 구성함이 바람직하다.The fuel supply unit 100 communicates with a fuel tank 110 for storing and supplying biomass chips, a fuel discharge pipe 120 for discharging the biomass chips of the fuel tank 110, and the fuel discharge pipe 120. A fuel transfer pipe 130 for moving the biomass chips to a predetermined height, and a fixed amount feeder 142 while communicating with the upper portion of the fuel transfer pipe 130 to sequentially supply a predetermined amount of biomass chips to the gas generator 200 It is preferable to configure the fuel input pipe 140 to be injected into the.

상기 연료 탱크(110)는 하부에 브이(V) 형상으로 경사면을 갖는 가이드 플레이트(111)를 형성하므로 저장한 바이오매스 칩을 중앙으로 유도할 수 있도록 한다.Since the fuel tank 110 has a guide plate 111 having an inclined surface in a V (V) shape at the bottom, the stored biomass chips can be guided to the center.

상기 연료 배출관(120)은 브이자형 가이드 플레이트(111)의 홈부분에 길이방향으로 설치하되 연료 탱크(110)를 관통시킴과 동시에 연료 탱크(110)의 내측 상부를 오픈시켜 가이드 플레이트(111)에서 유도하는 바이오매스 칩이 원활하게 연료 배출관(120) 내부로 유입하도록 한다.The fuel discharge pipe 120 is installed in the longitudinal direction in the groove of the V-shaped guide plate 111, but penetrates the fuel tank 110 and at the same time opens the inner upper part of the fuel tank 110 so that the guide plate 111 The induced biomass chips are smoothly introduced into the fuel discharge pipe 120.

여기서 연료 배출관(120)의 내부에는 배출 스크루(121)를 구비하여 이를 회전시켜 용이하게 바이오매스 칩을 외부로 배출할 수 있도록 하되 배출 스크루(121)의 일측단에는 배출 스크루(121)의 회전을 제어하는 모터를 결합한다.Here, a discharge screw 121 is provided inside the fuel discharge pipe 120 so that the biomass chip can be easily discharged to the outside by rotating it, but at one end of the discharge screw 121, the discharge screw 121 is rotated. Combine the controlling motor.

상기 연료 이송관(130)은 하부를 연료 배출관(120)의 배출 측에 연통시켜 경사지게 형성하되 내부에 이송 스크루(131)를 구비하여 이를 회전시켜 연료 배출관(120)에서 배출한 바이오매스 칩을 일정 높이까지 용이하게 이송할 수 있도록 하고 이송 스크루(131)의 일측단에는 이송 스크루(131)의 회전을 제어하는 모터를 결합한다.The fuel transfer pipe 130 communicates with the discharge side of the fuel discharge pipe 120 so as to be inclined, but has a transfer screw 131 therein and rotates the biomass chips discharged from the fuel discharge pipe 120 to a constant level. A motor that controls the rotation of the transfer screw 131 is coupled to one end of the transfer screw 131 so that it can be easily transferred to the height.

상기 연료 투입관(140)은 일측을 연료 이송관(130)의 상부에 수평으로 연통시키고 타측으로 가스 발생부(200)의 가스 생성기(210) 상측에 위치시키되 수직으로 정량 투입기(142)를 결합하여 가스 생성기(210)에 연통시킨다.The fuel input pipe 140 is horizontally connected to the upper side of the fuel transfer pipe 130 and the other side is positioned above the gas generator 210 of the gas generator 200, but vertically couples the quantitative feeder 142 To communicate with the gas generator 210.

나아가, 연료 투입관(140)의 내부에는 투입 스크루(141)를 구비하여 이를 회전시켜 연료 이송관(130)에서 이송한 바이오매스 칩을 정량 투입기(142)를 통해 가스 생성기(210)의 내부 상측으로 일정하게 연속적으로 공급할 수 있도록 하되 투입 스크루(141)의 일측단에는 투입 스크루(141)의 회전을 제어하는 모터를 결합한다. Further, the fuel input pipe 140 is provided with an input screw 141 and rotates the biomass chip transferred from the fuel transfer pipe 130 through the quantitative feeder 142 to the upper side of the gas generator 210. However, a motor that controls the rotation of the input screw 141 is coupled to one end of the input screw 141.

상기 가스 발생부(200)는 바이오매스 칩을 적재하여 연소시키는 가스 생성기(210)와, 상기 가스 생성기(210)의 내부에 형성하여 바이오매스 칩을 연소시키는 열원 공급부(220)와, 상기 열원 공급부(220)의 하측에 설치하여 연소 후 발생하는 애쉬를 하부로 원활하게 배출시키는 애쉬 제거부(230), 및 상기 애쉬 제거부(230)에서 낙하한 애쉬를 외부로 배출하는 애쉬 배출부(250)로 구성한다.The gas generator 200 includes a gas generator 210 for burning and loading biomass chips, a heat source supply unit 220 formed inside the gas generator 210 to burn the biomass chips, and the heat source supply unit. An ash removal unit 230 that is installed on the lower side of 220 to smoothly discharge the ash generated after combustion to the lower side, and an ash discharge unit 250 that discharges the ash that has fallen from the ash removal unit 230 to the outside. It consists of.

상기 가스 생성기(210)는 하우징 내부를 상광하협으로 형성하여 상부에 연료 투입관(140)에서 공급한 바이오매스 칩을 충분하게 보관하는 칩 적재부(211)를 형성하고, 중앙에 연소부(212)를 형성하여 바이오매스 칩을 집중하도록 하면서 이를 연소시켜 가스를 생성시키되, 연소부(212)의 하측에 애쉬 가이드부(213)를 형성함이 이상적이다.The gas generator 210 forms a chip loading part 211 for sufficiently storing the biomass chips supplied from the fuel input pipe 140 at the upper part by forming the interior of the housing with an upper light and lower side, and a combustion part 212 at the center. ) To create a gas by burning the biomass chip while concentrating the biomass chip, but it is ideal to form an ash guide part 213 under the combustion part 212.

상기 열원 공급부(220)는 가스 생성기(210)의 연소부(212) 중심부를 향하는 에어 노즐(221)을 다수개 순차적으로 형성하여 고온의 공기를 분사하도록 하고 에어 노즐(221) 사이에 연소부(212)의 중심부를 향하는 스팀 노즐(224)을 형성하여 고온에서도 안전하게 바이오매스 칩의 연소를 수행할 수 있도록 함과 동시에 효율적으로 가스를 생성할 수 있도록 한다.The heat source supply unit 220 sequentially forms a plurality of air nozzles 221 facing the center of the combustion unit 212 of the gas generator 210 to inject high-temperature air, and a combustion unit between the air nozzles 221 ( By forming a steam nozzle 224 facing the center of 212), it is possible to safely burn the biomass chip even at high temperatures and to efficiently generate gas.

여기서 에어 노즐(221)의 하측에 환 형의 에어 챔버(222)를 형성하고 에어 챔버(222)와 각각의 에어 노즐(221)을 에어 공급관(223)으로 연결하여 연통시키고, 스팀 노즐(224)의 하측에 환 형의 스팀 챔버(225)를 형성하고 스팀 챔버(225)와 각각의 스팀 노즐(224)을 스팀 공급관(226)으로 연결하여 연통시킨다.Here, an annular air chamber 222 is formed under the air nozzle 221, and the air chamber 222 and each of the air nozzles 221 are connected and communicated with the air supply pipe 223, and the steam nozzle 224 An annular steam chamber 225 is formed on the lower side, and the steam chamber 225 and each of the steam nozzles 224 are connected to each other through a steam supply pipe 226 to communicate with each other.

상기 애쉬 제거부(230)는 연소부(212)의 하측에서 연소 후 발생하는 애쉬를 하부로 원활하게 배출시키도록 한다.The ash removal unit 230 smoothly discharges ash generated after combustion from the lower side of the combustion unit 212 to the lower side.

상기 애쉬 배출부(250)는 가스 생성기(210)의 애쉬 가이드부(213) 하부에 브이자 형상으로 경사면을 갖는 가이드 플레이트(252)를 형성하여 바이오매스 칩의 연소에 따른 애쉬를 중앙으로 유도할 수 있도록 하되 브이자형 가이드 플레이트(252)의 홈부분에 길이방향으로 배출 스크루(251)를 설치하여 애쉬를 외부로 원활하게 배출할 수 있도록 한다.The ash discharge unit 250 forms a guide plate 252 having an inclined surface in the shape of a Vja under the ash guide unit 213 of the gas generator 210 to guide ash due to combustion of the biomass chip to the center. However, by installing a discharge screw 251 in the longitudinal direction in the groove portion of the V-shaped guide plate 252 so that the ash can be smoothly discharged to the outside.

아울러, 배출 스크루(251)는 가스 생성기(210)의 애쉬 가이드부(213)을 관통시켜 일측단에 배출 스크루(251)의 회전을 제어하는 모터를 결합하고 타측에는 배출관(253)을 형성함이 바람직하다.In addition, the discharge screw 251 penetrates the ash guide part 213 of the gas generator 210 and couples a motor to control the rotation of the discharge screw 251 at one end, and a discharge pipe 253 is formed at the other side. desirable.

상기 열교환부(300)는 하부를 가스 발생부(200)에 연통시킨 열교환 하우징(310)과, 상기 열교환 하우징(310)의 내부에 다수개의 관로를 형성시켜 공기와 가스를 열교환 시키되 상하 측을 관로로 연통시키는 다관로 어셈블리(320)와, 상기 다관로 어셈블리(320)의 하측에 생성 가스와 열교환 하는 스팀 생성부(330), 및 상기 스팀 생성부(330)의 관로에 가이드 스크루(342)를 삽입하는 가이드부(340)으로 구성한다.The heat exchange unit 300 forms a heat exchange housing 310 in which the lower part is in communication with the gas generating unit 200 and a plurality of ducts formed inside the heat exchange housing 310 to exchange heat with air and gas, but the upper and lower sides are conduit paths. A multi-conduit assembly 320 communicating with, a steam generating unit 330 for exchanging heat with a product gas under the multi-conduit assembly 320, and a guide screw 342 in the conduit of the steam generating unit 330 It consists of a guide portion 340 to be inserted.

상기 열교환 하우징(310)은 하부를 연결 덕트(311)로 가스 발생부(200)의 가스 생성기(210) 하부에 연통시켜 바이오매스 칩 연소에 따른 생성 가스를 원활하게 이송하도록 하고 열원 공급관(312)과 열원 유입관(313)을 구비하되 열원 공급관(312)을 열원 공급부(220)의 에어 챔버(222)에 연통시킨다.The heat exchange housing 310 communicates with the lower part of the gas generator 210 of the gas generator 200 through a connection duct 311 to smoothly transfer the gas produced by combustion of biomass chips, and the heat source supply pipe 312 A superheat source inlet pipe 313 is provided, but the heat source supply pipe 312 is communicated with the air chamber 222 of the heat source supply unit 220.

상기 다관로 어셈블리(320)는 열교환 하우징(310)의 내부 상하 측에 상하 플레이트(321)를 결합하되 상하 플레이트(321) 사이에 다수개의 관로를 형성하여 다수개의 가스 통로(322)를 형성하므로 열교환 하우징(310)의 상부와 하부를 충분하게 연통시키도록 한다.The multi-conduit assembly 320 combines the upper and lower plates 321 on the inner upper and lower sides of the heat exchange housing 310, and forms a plurality of gas passages 322 between the upper and lower plates 321, thereby forming a plurality of gas passages 322 for heat exchange. The upper and lower portions of the housing 310 are sufficiently communicated.

나아가, 다관로 어셈블리(320)는 상하 플레이트(321) 사이에 다수개의 관로에 지그재그로 엇갈리게 가이드 플레이트(323)를 형성시켜 공기 통로(324)를 형성하되, 하측에 열원 공급관(312)을 위치시키고 상측에 열원 유입관(313)을 위치시켜 상호 연통하도록 한다.Further, the multi-conduit assembly 320 forms an air passage 324 by staggering the guide plates 323 in a plurality of conduits between the upper and lower plates 321 to form an air passage 324, but the heat source supply pipe 312 is located at the lower side. The heat source inlet pipe 313 is positioned on the upper side to communicate with each other.

상기 스팀 생성부(330)는 다관로 어셈블리(320)의 하측에 열교환 라인(332)을 설치하되 열교환 라인(332) 만곡시켜 블록화하므로 생성가스와 신속하고 효율적으로 열교환하여 원활하게 스팀을 생성 공급할 수 있도록 한다.The steam generation unit 330 installs a heat exchange line 332 under the multi-pipe assembly 320, but the heat exchange line 332 is bent to block, so that the steam can be generated and supplied smoothly by exchanging heat with the generated gas quickly and efficiently. To be there.

여기서 열교환 라인(332)에는 상수를 공급하는 유입관(331)을 연통시킴과 동시에 열원 공급부(220)의 스팀 챔버(225)에 공급관(333)을 연통시켜 스팀을 효율적으로 공급할 수 있도록 한다.Here, the inlet pipe 331 for supplying water is communicated to the heat exchange line 332 and the supply pipe 333 is communicated to the steam chamber 225 of the heat source supply unit 220 so that steam can be efficiently supplied.

상기 가이드부(340)는 다관로 어셈블리(320)의 가스 통로(322) 각각에 가이드 스크루(342)를 설치하여 생성시킨 가스 내 잔존 애쉬 등이 스크루에 충돌하여 하부로 떨어지도록 함과 동시에 가스의 통과 시간을 늘려 충분하게 열교환할 수 있도록 유도하되 가이드 스크루(342)의 상단에 지지 어셈블리(341)를 구비하여 다수개를 일정하게 결합할 수 있도록 한다.
상기 열교환부(300)에는 배출시킨 가스를 필터링하는 바이오매스 가스 배출부(400)를 연결하여 가스를 필터링함과 동시에 열교환시켜 열에너지 등을 다양하게 활용할 수 있도록 한다.
The guide part 340 installs a guide screw 342 in each of the gas passages 322 of the multi-pipe assembly 320 so that the residual ash in the generated gas collides with the screw and falls to the bottom. The passage time is increased to induce sufficient heat exchange, but a support assembly 341 is provided on the upper end of the guide screw 342 so that a plurality of them can be uniformly coupled.
A biomass gas discharge unit 400 for filtering the discharged gas is connected to the heat exchange unit 300 to filter the gas and heat exchange at the same time, so that thermal energy and the like can be used in various ways.

이러한 본 발명의 가스화 시스템(1)의 작용을 설명하면 다음과 같다.The operation of the gasification system 1 of the present invention will be described as follows.

먼저, 연료 탱크(110)로부터 연료 배출관(120), 연료 이송관(130), 연료 투입관(140) 및 정량 투입기(142)를 통해 적정량의 바이오매스 칩을 가스생성기(210)의 칩 적재부(211)에 적재함과 동시에 일정하게 지속하여 공급할 수 있도록 한다.First, an appropriate amount of biomass chips from the fuel tank 110 through the fuel discharge pipe 120, the fuel transfer pipe 130, the fuel input pipe 140, and the quantitative injector 142 are transferred to the chip loading part of the gas generator 210. At the same time as it is loaded in (211), it should be able to supply continuously.

여기서 바이오매스 칩은 배출 스크루(121)와 이송 스크루(131) 및 투입 스크루(141)에 의해 정확하고 원활하게 이송하여 정량 투입기(142)를 통해 정확하게 바이오매스 칩을 가스 생성기(210)의 칩 적재부(211)에 공급하는 것이다.Here, the biomass chip is accurately and smoothly transferred by the discharge screw 121, the transfer screw 131, and the input screw 141, and the biomass chip is accurately and smoothly transferred through the quantitative feeder 142, and the chip of the gas generator 210 is loaded. It is to be supplied to the unit 211.

이러한 상태에서 열원 공급부(220)를 제어하여 에어 노즐(221)을 통해 고온의 공기를 분사하여 적재시킨 바이오매스 칩을 연소시킨다.In this state, the heat source supply unit 220 is controlled to inject high-temperature air through the air nozzle 221 to burn the loaded biomass chips.

이와 동시에 스팀 노즐(224)을 통해 고온의 스팀을 분사시켜 고온에 따른 화재 발생을 방지하도록 한다.At the same time, high-temperature steam is injected through the steam nozzle 224 to prevent the occurrence of fire due to high temperature.

더욱이, 연소부(212)의 온도를 940℃~950℃을 유지하면 바이오매스 칩을 지속적으로 연소시키더라도 고온 스팀을 공급하여 산소 농도를 줄여 주므로 양질의 가스 발생을 유도할 수 있도록 할 뿐만 아니라 연소부(212)에 고온의 공기와 스팀을 동시에 직분사하여 화재의 위험을 현저히 줄일 수 있는 것이다.Moreover, if the temperature of the combustion unit 212 is maintained at 940°C to 950°C, high-temperature steam is supplied to reduce the oxygen concentration even if the biomass chip is continuously combusted. It is possible to significantly reduce the risk of fire by directly injecting hot air and steam to the unit 212 at the same time.

다음으로, 연소부(212)의 하측에 형성시킨 애쉬 제거부(230)로 부터 떨어지는 애쉬를 브이자 형상으로 경사면을 갖는 가이드 플레이트(252)에 의해 중앙의 배출 스크루(251)로 모여지므로 배출 스크루(251)의 동작으로 원활하게 애쉬를 외부로 배출시킬 수 있다.Next, the ash falling from the ash removal unit 230 formed on the lower side of the combustion unit 212 is collected by the guide plate 252 having an inclined surface in a Vja shape to the discharge screw 251 in the center. The ash can be smoothly discharged to the outside by the operation of (251).

한편, 열교환 하우징(310)과 가스 생성기(210) 하부에 연통시켜 바이오매스 칩 연소에 따른 생성 가스를 원활하게 이송하도록 할 뿐만 아니라 열교환 하우징(310)의 내부에 설치시킨 다관로 어셈블리(320)를 하측에 스팀 생성부(330)를 형성하여 연소부(212)에서 생성한 가스와 스팀 생성부(330)의 열교환 라인(332)을 열교환 시키므로 별도의 히팅 장치 없이도 상수를 효율적으로 히팅하여 150℃ 이상의 스팀을 제공할 수 있도록 한다.On the other hand, the heat exchange housing 310 and the gas generator 210 are communicated with each other to smoothly transfer the gas produced by biomass chip combustion, as well as the multi-pipe assembly 320 installed inside the heat exchange housing 310. Since the steam generation unit 330 is formed on the lower side to heat-exchange the gas generated by the combustion unit 212 and the heat exchange line 332 of the steam generation unit 330, water can be efficiently heated without a separate heating device. Make it possible to provide steam.

나아가, 열교환 하우징(310)의 상하 플레이트(321) 사이에 다수개의 가스통로(322)의 외주연 지그재그로 엇갈리게 가이드 플레이트(323)를 형성시켜 공기 통로(324)를 형성하므로 효율적으로 열교환을 유도하도록 한다.Further, the guide plates 323 are formed in zigzags of the outer peripheries of the plurality of gas passages 322 between the upper and lower plates 321 of the heat exchange housing 310 to form the air passages 324 so that heat exchange can be efficiently induced. do.

특히 다관로 어셈블리(320)의 가스 통로(322) 각각에 가이드 스크루(342)를 설치하여 생성시킨 가스 내 잔존 애쉬를 스크루에 충돌시켜 하부로 떨어지도록 하므로 사이클론 없이도 양질의 가스를 공급할 수 있도록 한다.In particular, the guide screw 342 is installed in each of the gas passages 322 of the multi-pipe assembly 320 to collide the generated gas with the remaining ash into the screw so that it falls down, so that a high-quality gas can be supplied without a cyclone.

더불어, 가스 통로(322)에 삽입시킨 가이드 스크루(342)에 의해 고온의 가스 통과 시간을 늘려 충분하게 열교환할 수 있도록 하는 것이다.In addition, the high-temperature gas passage time is increased by the guide screw 342 inserted into the gas passage 322 so that sufficient heat exchange can be performed.

이상의 설명에서 본 발명은 특정의 실시 예와 관련하여 도시 및 설명하였지만, 청구범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 개조 및 변화가 가능하다는 것을 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.In the above description, the present invention has been illustrated and described in connection with specific embodiments, but it is understood that various modifications and changes are possible within the scope of the spirit and scope of the invention indicated by the claims. Anyone who has it will be easy to know.

1 : 가스화 시스템 100 : 연료 공급부
110 : 연료 탱크 111 : 가이드 플레이트
120 : 연료 배출관 121 : 배출 스크루
130 : 연료 이송관 131 : 이송 스크루
140 : 연료 투입관 141 : 투입 스크루
142 : 정량 투입기 200 : 가스 발생부
210 : 가스 생성기 211 : 칩 적재부
212 : 연소부 213 : 애쉬 가이드부
220 : 열원 공급부 221 : 에어 노즐
222 : 에어 챔버 223 : 에어 공급관
224 : 스팀 노즐 225 : 스팀 챔버
226 : 스팀 공급관 230 : 애쉬 제거부
250 : 애쉬 배출부 251 : 배출 스크루
252 : 가이드 플레이트 253 : 배출구
300 : 열 교환부 310 : 열교환 하우징
311 : 연결 덕트 312 : 열원 공급관
313 : 열원 유입관 320 : 다관로 어셈블리
321 : 상하 플레이트 322 : 가스 통로
323 : 가이드 플레이트 324 : 공기 통로
330 : 스팀 생성부 331 : 유입관
332 : 열교환 라인 333 : 공급관
340 : 가이드부 341 : 지지 어셈블리
342 : 가이드 스크루 400 : 가스 배출부
1: gasification system 100: fuel supply
110: fuel tank 111: guide plate
120: fuel discharge pipe 121: discharge screw
130: fuel transfer pipe 131: transfer screw
140: fuel input pipe 141: input screw
142: quantitative injector 200: gas generator
210: gas generator 211: chip loading portion
212: combustion part 213: ash guide part
220: heat source supply unit 221: air nozzle
222: air chamber 223: air supply pipe
224: steam nozzle 225: steam chamber
226: steam supply pipe 230: ash removal unit
250: ash discharge unit 251: discharge screw
252: guide plate 253: outlet
300: heat exchange unit 310: heat exchange housing
311: connection duct 312: heat source supply pipe
313: heat source inlet pipe 320: multi-pipe assembly
321: upper and lower plate 322: gas passage
323: guide plate 324: air passage
330: steam generating unit 331: inlet pipe
332: heat exchange line 333: supply pipe
340: guide part 341: support assembly
342: guide screw 400: gas discharge unit

Claims (6)

바이오매스 칩을 공급하는 연료 공급부(100)와, 상기 연료 공급부(100)로 부터 공급받은 바이오매스 칩을 가스화 분해시키는 가스 발생부(200)와, 상기 가스 발생부(200)에 연통시켜 열에너지를 효률적으로 회수하는 열교환부(300), 및 상기 열교환부(300)에서 배출시킨 가스를 필터링하는 바이오매스 가스 배출부(400)로 구성하되,

상기 연료 공급부(100)는 바이오매스 칩을 저장 공급하는 연료 탱크(110)와, 상기 연료 탱크(110)의 바이오매스 칩을 배출시키는 연료 배출관(120)과, 상기 연료 배출관(120)에 연통시켜 바이오매스 칩을 일정 높이로 이동시키는 연료 이송관(130)과, 상기 연료 이송관(130)의 상부에 연통시키되 정량 투입기(142)를 구비하여 일정량의 바이오매스 칩을 순차적으로 가스 발생기(200)에 투입하도록 하는 연료 투입관(140)으로 구성하고,
상기 연료 탱크(110)는 하부에 브이 형상으로 경사면을 갖는 가이드 플레이트(111)를 형성하고, 가이드 플레이트(111)의 중앙 홈부분에 배출 스크루(121)를 구비한 연료 배출관(120)을 형성하며, 상기 연료 이송관(130)은 하부를 연료 배출관(120)의 배출 측에 연통시켜 경사지게 형성하되 내부에 이송 스크루(131)를 구비하고, 상기 연료 투입관(140)은 일측을 연료 이송관(130)의 상부에 수평으로 연통시키며 타측으로 가스 발생부(200)의 가스 생성기(210) 상측에 위치시키되 수직으로 정량 투입기(142)를 결합하여 가스 생성기(210)에 연통시키고 내부에 투입 스크루(141)를 구비하여 구성하며,

상기 가스 발생부(200)는 바이오매스 칩을 연소시켜 가스화하는 가스 생성기(210)와, 상기 가스 생성기(210)의 내부에 형성하여 바이오매스 칩을 연소시키는 열원 공급부(220)와, 상기 열원 공급부(220)의 하측에 설치하여 연소 후 발생하는 애쉬를 하부로 배출시키는 애쉬 제거부(230), 및 상기 애쉬 제거부(230)에서 낙하한 애쉬를 외부로 배출하는 애쉬 배출부(250)로 구성하되,
상기 열원 공급부(220)는 가스 생성기(210)의 연소부(212) 중심부를 향하는 에어 노즐(221)을 형성하고 에어 노즐(221) 사이에 스팀 노즐(224)을 형성하여 동시에 분사하도록 구성한 것을 특징으로 하는 바이오매스 가스화 시스템.
A fuel supply unit 100 for supplying a biomass chip, a gas generation unit 200 for gasifying and decomposing the biomass chip supplied from the fuel supply unit 100, and the gas generation unit 200 to transmit thermal energy. Consisting of a heat exchange unit 300 that efficiently recovers, and a biomass gas discharge unit 400 that filters the gas discharged from the heat exchange unit 300,

The fuel supply unit 100 communicates with a fuel tank 110 for storing and supplying biomass chips, a fuel discharge pipe 120 for discharging the biomass chips of the fuel tank 110, and the fuel discharge pipe 120. A fuel transfer pipe 130 for moving the biomass chips to a certain height, and a fixed amount feeder 142 connected to the upper portion of the fuel transfer pipe 130 to sequentially supply a predetermined amount of biomass chips to the gas generator 200 It consists of a fuel input pipe 140 to be injected into,
The fuel tank 110 forms a guide plate 111 having a V-shaped inclined surface at the bottom, and a fuel discharge pipe 120 having a discharge screw 121 in a central groove portion of the guide plate 111, and , The fuel transfer pipe 130 is formed to be inclined by communicating with the discharge side of the fuel discharge pipe 120 to the lower part, but has a transfer screw 131 therein, and the fuel input pipe 140 has one side of the fuel transfer pipe ( 130) is horizontally communicated with the gas generator 210 of the gas generator 200 on the other side, but vertically coupled with the quantitative feeder 142 to communicate with the gas generator 210, and an input screw ( 141),

The gas generator 200 includes a gas generator 210 that burns a biomass chip to gasify it, a heat source supply unit 220 formed inside the gas generator 210 to burn the biomass chip, and the heat source supply unit Consists of an ash removal unit 230 installed below 220 to discharge ash generated after combustion to the lower side, and an ash discharge unit 250 discharging the ash that has fallen from the ash removal unit 230 to the outside. But,
The heat source supply unit 220 is configured to form an air nozzle 221 facing the center of the combustion unit 212 of the gas generator 210 and to form a steam nozzle 224 between the air nozzles 221 to simultaneously spray Biomass gasification system.
제 1 항에 있어서
상기 가스 생성기(210)는 하우징 내부를 상광하협으로 형성하여 상부를 연료투입관에 연통한 칩 적재부(211)를 형성하고 중앙에 연소부(212)를 형성하여 바이오매스 칩을 연소시켜 가스화하되 연소부(212)의 하측에 애쉬 가이드부(213)를 형성하고, 상기 애쉬 배출부(250)는 가스 생성기(210)의 애쉬 가이드부(213) 하부에 브이자 형상으로 경사면을 갖는 가이드 플레이트(252)를 형성하되 가이드 플레이트(252)의 홈부분에 길이방향으로 배출 스크루(251)를 설치하여 구성한 것을 특징으로 하는 바이오매스 가스화 시스템.
The method of claim 1
The gas generator 210 forms a chip loading part 211 in which the upper part is communicated with the fuel inlet pipe by forming the inside of the housing with the upper part 211, and the combustion part 212 is formed in the center to burn the biomass chip to gasify it. An ash guide part 213 is formed under the combustion part 212, and the ash discharge part 250 is a guide plate having a V-shaped inclined surface under the ash guide part 213 of the gas generator 210 ( Biomass gasification system, characterized in that formed by forming 252, but installing a discharge screw 251 in the longitudinal direction in the groove portion of the guide plate 252.
제 1 항에 있어서,
상기 열교환부(300)는 하부를 가스 발생부(200)에 연통시킨 열교환 하우징(310)과, 상기 열교환 하우징(310)의 내부에 다수개의 관로를 형성시켜 공기와 가스를 열교환 시키는 다관로 어셈블리(320)와, 상기 다관로 어셈블리(320)의 하측에 생성 가스와 열교환 하는 스팀 생성부(330), 및 상기 스팀 생성부(330)의 관로에 가이드 스크루(342)를 삽입하는 가이드부(340)으로 구성하되,
상기 스팀 생성부(330)는 다관로 어셈블리(320)의 하측에 열교환 라인(332)을 설치하되 열교환 라인(332) 만곡시켜 블록화하여 구성한 것을 특징으로 하는 바이오매스 가스화 시스템.
The method of claim 1,
The heat exchange unit 300 includes a heat exchange housing 310 having a lower portion in communication with the gas generating unit 200, and a multi-conduit assembly for exchanging air and gas by forming a plurality of ducts in the interior of the heat exchange housing 310 ( 320), a steam generating unit 330 for heat exchange with generated gas under the multi-conduit assembly 320, and a guide unit 340 for inserting a guide screw 342 into a conduit of the steam generating unit 330 It consists of,
The steam generating unit 330 is a biomass gasification system, characterized in that the heat exchange line 332 is installed under the multi-pipe assembly 320, but the heat exchange line 332 is bent and blocked.
제 3 항에 있어서,
상기 열교환 하우징(310)은 하부를 연결 덕트(311)로 가스 발생부(200)의 가스 생성기(210) 하부에 연통시키고, 상기 다관로 어셈블리(320)는 열교환 하우징(310)의 내부 상하 측에 상하 플레이트(321)를 결합하되 상하 플레이트(321) 사이에 다수개의 가스 통로(322)를 형성하여 상하를 연통시키며, 상기 다관로 어셈블리(320)는 상하 플레이트(321) 사이에 다수개의 관로 외부 공간에 지그재그로 엇갈리게 가이드 플레이트(323)를 형성시켜 공기 통로(324)를 형성하되 하측에 열원 공급관(312)을 위치시키고 상측에 열원 유입관(313)을 위치시켜 상호 연통시켜 구성한 것을 특징으로 하는 바이오매스 가스화 시스템.
The method of claim 3,
The heat exchange housing 310 communicates with the lower part of the gas generator 210 of the gas generator 200 through a connection duct 311, and the multi-conduit assembly 320 is located on the inner upper and lower sides of the heat exchange housing 310. The upper and lower plates 321 are combined, but a plurality of gas passages 322 are formed between the upper and lower plates 321 to communicate the upper and lower sides, and the multi-conduit assembly 320 includes a plurality of outer spaces between the upper and lower plates 321 In the biotechnology, characterized in that the guide plates 323 are staggered to form an air passage 324, but the heat source supply pipe 312 is positioned at the lower side and the heat source inlet pipe 313 is positioned at the upper side to communicate with each other. Mass gasification system.
제 3 항에 있어서,
상기 가이드부(340)는 다관로 어셈블리(320)의 가스 통로(322) 각각에 가이드 스크루(342)를 삽입하되 가이드 스크루(342)의 상단에 지지 어셈블리(341)를 구비하여 구성한 것을 특징으로 하는 바이오매스 가스화 시스템.
The method of claim 3,
The guide part 340 is configured by inserting a guide screw 342 into each of the gas passages 322 of the multi-pipe assembly 320 but having a support assembly 341 at the upper end of the guide screw 342. Biomass gasification system.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20230011619A (en) 2021-07-14 2023-01-25 조중휴 Downdraft Gasifier

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020095866A1 (en) * 2000-12-04 2002-07-25 Hassett Scott E. Multi-faceted gasifier and related methods
JP2007332222A (en) * 2006-06-13 2007-12-27 Toshiba Corp Pyrolytic treatment apparatus
JP2008144994A (en) * 2006-12-07 2008-06-26 Sanwa Engineering Kk Heat exchanger
WO2010022741A2 (en) * 2008-08-30 2010-03-04 Dall Energy Holding Aps Method and system for production of a clean hot gas based on solid fuels
KR100995134B1 (en) * 2010-06-28 2010-11-18 주식회사 엘콘파워 Method and system for biomass gasification
KR20110039835A (en) * 2009-10-12 2011-04-20 (주)신흥시너지 Apparatus and method of heat generating using gasification bio mass
JP4981202B2 (en) * 2000-07-26 2012-07-18 三菱重工業株式会社 Biomass gasifier
JP2016169341A (en) * 2015-03-13 2016-09-23 三菱日立パワーシステムズ株式会社 Biomass gasification system and boiler plant using the same

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4981202B2 (en) * 2000-07-26 2012-07-18 三菱重工業株式会社 Biomass gasifier
US20020095866A1 (en) * 2000-12-04 2002-07-25 Hassett Scott E. Multi-faceted gasifier and related methods
JP2007332222A (en) * 2006-06-13 2007-12-27 Toshiba Corp Pyrolytic treatment apparatus
JP2008144994A (en) * 2006-12-07 2008-06-26 Sanwa Engineering Kk Heat exchanger
WO2010022741A2 (en) * 2008-08-30 2010-03-04 Dall Energy Holding Aps Method and system for production of a clean hot gas based on solid fuels
KR20110039835A (en) * 2009-10-12 2011-04-20 (주)신흥시너지 Apparatus and method of heat generating using gasification bio mass
KR100995134B1 (en) * 2010-06-28 2010-11-18 주식회사 엘콘파워 Method and system for biomass gasification
JP2016169341A (en) * 2015-03-13 2016-09-23 三菱日立パワーシステムズ株式会社 Biomass gasification system and boiler plant using the same

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20230011619A (en) 2021-07-14 2023-01-25 조중휴 Downdraft Gasifier

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