KR102242172B1 - 플라이애쉬 재연소를 위한 순산소 순환유동층 연소장치 및 이의 작동방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 플라이애쉬 재연소를 위한 순산소 순환유동층 연소장치 및 이의 작동방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 미연소된 탄소가 포함된 플라이애쉬를 재활용할 수 있도록 플라이애쉬 재연소를 위한 순산소 순환유동층 연소장치 및 이의 작동방법에 관한 것이다. 본 발명의 구성은 순산소 연소반응이 이루어지며, 1차 연소된 제1 플라이애쉬가 공급되는 연소부; 상기 연소부에서 2차 연소된 제2 플라이애쉬를 포집하는 백필터부; 및 상기 백필터부와 연결되어 상기 제2 플라이애쉬를 저장하는 플라이애쉬회수부를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라이애쉬 재연소를 위한 순산소 순환유동층 연소장치를 제공한다.

Description

플라이애쉬 재연소를 위한 순산소 순환유동층 연소장치 및 이의 작동방법{OXY CIRCULATING FLUIDIZED BED COMBUSTION APPARATUS FOR FLY ASH REBURN AND METHODS FOR OPERATING}
본 발명은 플라이애쉬 재연소를 위한 순산소 순환유동층 연소장치 및 이의 작동방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 미연소된 탄소가 포함된 플라이애쉬를 재활용할 수 있도록 플라이애쉬 재연소를 위한 순산소 순환유동층 연소장치 및 이의 작동방법에 관한 것이다.
화력발전소에서 발생되는 플라이애쉬 내 함유되어 미연소된 탄소는 완전 연소가 이루어지지 못하고, 일부 불연소된 상태로 잔류하게 된다.
이처럼 미량 미연탄소가 함유된 플라이애쉬를 콘크리트 제조 시 사용할 경우 강도 약화, 흑색의 반점 혹은 색조의 불연속적인 면 발생 등과 같은 품질 저하를 일으키게 된다.
따라서, 플라이애쉬에 함유되어 미연소된 탄소를 연소시켜 플라이애쉬 내 미연탄소를 저감할 필요가 있으나, 플라이애쉬 내 미연소된 탄소 함유량이 2% 미만일 경우, 발열량이 낮아 일반적인 연소 방법으로는 연소가 잘 이루어지지 않는다.
즉, 일반적인 연소 방법으로 플라이애쉬 내 미연소된 탄소 함유량을 2% 이하로 줄이기 위해서는 많은 연료 및 시간이 필요하기 때문에 경제성이 떨어지는 문제가 있었다.
따라서, 미연소된 탄소가 포함된 플라이애쉬를 경제적으로 재활용할 수 있도록 하기 위한 플라이애쉬 재연소 기술이 필요하다.
일본등록특허 제5270661호
상기와 같은 문제를 해결하기 위한 본 발명의 목적은 상세하게는 미연소된 탄소가 포함된 플라이애쉬를 재활용할 수 있도록 플라이애쉬 재연소를 위한 순산소 순환유동층 연소장치 및 이의 작동방법을 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은 순산소 연소반응이 이루어지며, 1차 연소된 제1 플라이애쉬가 공급되는 연소부; 상기 연소부에서 2차 연소된 제2 플라이애쉬를 포집하는 백필터부; 및 상기 백필터부와 연결되어 상기 제2 플라이애쉬를 저장하는 플라이애쉬회수부를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라이애쉬 재연소를 위한 순산소 순환유동층 연소장치를 제공한다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 연소부는, 연소반응이 이루어지는 연소로; 상기 연소로의 상부 일측에 연결되는 싸이클론; 상기 연소로의 일측 및 상기 싸이클론의 하부와 연결되는 입자순환유닛; 및 상기 연소로의 타측에 연결되는 연료공급유닛을 포함하며, 상기 연료공급유닛은 상기 연소로에 상기 제1 플라이애쉬를 공급하도록 마련된 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 연소로에는 미연탄소함량이 2% 초과인 상기 제1 플라이애쉬가 공급되어, 미연소탄소함량이 2% 이하가 되도록 상기 제1 플라이애쉬를 재연소하여 상기 제2 플라이애쉬를 형성하도록 마련된 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 백필터부와 연결되어 마련되는 열교환부; 및 상기 열교환부를 거쳐 상기 연소로에 산소를 공급하도록 마련된 산소공급부를 더 포함하며, 상기 열교환부는 배가스와 상기 연소부에 공급되는 산소 사이에 열교환이 이루어지도록 마련된 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 연소로 내 온도가 기설정된 온도보다 낮을 때, 상기 산소공급부는 산소 공급량을 늘리도록 마련되고, 상기 열교환부는 상기 산소의 열교환 시간을 늘려 상기 연소로에 공급되는 산소의 온도를 더 높이도록 마련된 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 연소로 내 온도가 기설정된 온도보다 높을 때, 상기 산소공급부는, 상기 열교환부를 거치지 않고 직접 연소로에 산소를 공급하도록 마련된 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 연소로 내 온도가 기설정된 온도보다 높을 때, 상기 연료공급유닛은, 상기 연소로에 상기 제1 플라이애쉬와 밀도 차에 의해 분리되어 상기 제1 플라이애쉬의 체류 시간을 연장시킬 수 있는 유동사를 더 투입하도록 마련된 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 연소부는, 상기 연소로와 연결되며, 유동사를 회수하도록 마련된 유동사회수유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 열교환부에 의해 스택부로 배출되는 배가스 중 일부를 상기 연소로에 재공급하는 배가스재순환부를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 배가스재순환부는, 상기 열교환부와 상기 스택부 사이의 배출 경로에 마련되는 배가스밸브유닛; 및 상기 배가스밸브유닛의 개폐에 의해 배가스 중 일부를 공급받아 저장하는 배가스재순환유닛을 포함하며, 상기 배가스재순환유닛은 상기 연소로를 향해 배가스를 공급하도록 마련된 것을 특징으로 할 수 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은 플라이애쉬 재연소를 위한 순산소 순환유동층 연소장치의 작동방법에 있어서, a) 상기 연소부의 연소로에 상기 제1 플라이애쉬를 공급하는 단계; b) 공급된 상기 제1 플라이애쉬에 의해 변화된 상기 연소로 내 온도에 따라 제2 플라이애쉬 연소 조건을 제어하여 상기 제2 플라이애쉬를 형성하는 단계; 및 c) 형성된 상기 제2 플라이애쉬를 포집하여 회수하는 단계를 포함하며, 상기 b) 단계는, 상기 제2 플라이애쉬의 미연소탄소 함량이 2% 이하가 되도록 제어가 이루어지는 것을 특징으로 하는 플라이애쉬 재연소를 위한 순산소 순환유동층 연소장치의 작동방법을 제공한다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 b) 단계에서, 상기 연소로 내 온도가 기설정된 온도보다 낮을 때, 상기 연소로 내 산소 공급량을 늘리도록 마련되고, 상기 열교환부는 산소의 체류 시간을 늘려 상기 연소로에 공급되는 산소의 온도를 더 높이는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 b) 단계에서, 상기 연소로 내 온도가 기설정된 온도보다 높을 때, 상기 열교환부를 거치지 않고 직접 연소로에 산소가 공급되는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 b) 단계에서, 상기 연소로 내 온도가 기설정된 온도보다 높을 때, 상기 연소로에 상기 제1 플라이애쉬와 밀도 차에 의해 분리되어 상기 제1 플라이애쉬의 체류 시간을 연장시킬 수 있는 유동사가 더 투입되는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기와 같은 구성에 따르는 본 발명의 효과는, 미연소탄소함량이 높은 플라이애쉬를 재연소시켜 미연소탄소 함량을 낮출 수 있다.
이처럼 본 발명에 따라 처리된 플라애쉬를 콘크리트 제조 시 사용할 경우 강도 약화, 흑색의 반점 혹은 색조의 불연속적인 면 발생 등과 같은 품질 저하 문제가 발생하지 않을 수 있다.
또한, 종래에는 일반 연소를 통해 플라이 애쉬에 함유된 탄소를 연소시키려 했으나, 본 발명은 순산소 연소를 통해 열효율을 높인 상태로 플라이애쉬 내 미연소된 탄소를 연소시키기 때문에 경제적이고 효율적으로 미연소탄소 함량을 낮출 수 있다.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 플라이애쉬 재연소를 위한 순산소 순환유동층 연소장치의 예시도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 플라이애쉬 재연소를 위한 순산소 순환유동층 연소장치의 작동방법의 순서도이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 플라이애쉬 재연소를 위한 순산소 순환유동층 연소장치의 예시도이다.
도 1에 도시된 것처럼, 플라이애쉬 재연소를 위한 순산소 순환유동층 연소장치(100)는 연소부(110), 백필터부(120), 플라이애쉬회수부(130), 열교환부(140), 산소공급부(150), 배가스재순환부(160) 및 스택부(170)를 포함한다.
상기 연소부(110)는 순산소 연소반응이 이루어지며, 1차 연소된 제1 플라이애쉬가 공급되도록 마련된다.
상기 연소부(110)는 연소로(111), 싸이클론(112), 입자순환유닛(113), 연료공급유닛(114) 및 유동사회수유닛(115)을 포함한다.
상기 연소로(111)는 연소 반응이 이루어지도록 마련되며, 로(furnace) 형태로 마련될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 싸이클론(112)은 상기 연소로(111)의 상부 일측에 연결되어, 상기 연소로(111)에서 생성된 배가스와 유동사 등의 고체를 분리할 수 있다.
상기 입자순환유닛(113)은 상기 연소로(111)의 일측 및 상기 싸이클론(112)의 하부와 연결되며, 상기 싸이클론(112)으로부터 유동사 등의 고체를 전달받아 다시 연소로(111)에 재투입시킬 수 있다.
상기 연료공급유닛(114)은 상기 연소로(111)에 연결되며, 상기 연소로(111)에 연료 및 유동사를 공급하도록 마련될 수 있다.
여기서, 상기 연료에는 1차 연소가 이루어진 제1 플라이애쉬를 포함할 수 있다. 상기 제1 플라이애쉬는 미연탄소 함량이 2% 초과인 것일 수 있다.
이처럼 미연탄소 함량이 2%를 초과하는 플라이애쉬는 콘크리트 제조 시 사용할 경우 강도 약화, 흑색의 반점 혹은 색조의 불연속적인 면 발생 등과 같은 품질 저하를 일으키게 된다. 따라서, 플라이애쉬에 함유되어 미연소된 탄소를 연소시켜 플라이애쉬 내 미연탄소를 저감할 필요가 있으나, 플라이애쉬 내 미연소된 탄소 함유량이 2% 미만일 경우, 발열량이 낮아 일반적인 연소 방법으로는 연소가 잘 이루어지지 않는다. 따라서, 상기 제1 플라이애쉬는 본 발명에 따른 플라이애쉬 재연소를 위한 순산소 순환유동층 연소장치(100)에 투입되어 미연소탄소함량이 2% 이하가 되도록 재연소됨으로써 상기 제2 플라이애쉬를 형성하도록 마련될 수 있다.
상기 유동사회수유닛(115)은 상기 연소로(111)와 연결되어 마련되며, 연소로(111) 내 유동사를 회수하도록 마련될 수 있다.
상기 백필터부(120)는 상기 싸이클론(112)의 후단에 연결되어 마련되어, 상기 연소로(111)에서 2차 연소된 상기 제2 플라이애쉬를 필터링(filtering)하여 포집하도록 마련될 수 있다. 이때, 상기 연소로(111)를 통과한 제2 플라이애쉬는 2% 미만의 탄소 함량을 갖는 상태일 수 있다.
상기 플라이애쉬회수부(130)는 상기 백필터부(120)와 연결되어 상기 제2 플라이애쉬를 저장하도록 마련될 수 있다. 이처럼 저장된 상기 제2 플라이애쉬는 콘크리트 제조 등에 재활용되어 사용될 수 있다.
상기 열교환부(140)는 상기 백필터부(120)와 연결되어 마련되며, 배가스의 열교환 및 정제 등이 이루어질 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 열교환부(140)는 상기 스택부(170)로 배출되는 배가스와 상기 연소부(110)에 공급되는 산소 사이에 열교환이 이루어지도록 마련될 수 있다. 이처럼 마련된 열교환부(140)에 의해 상기 연소부(110)에 공급되는 산소는 승온된 상태로 공급될 수 있다.
상기 산소공급부(150)는 상기 열교환부(140)를 거쳐 상기 연소로(111)에 산소를 공급하도록 마련될 수 있다.
상기 배가스재순환부(160)는 상기 열교환부(140)에 의해 상기 스택부(170)로 배출되는 배가스 중 일부를 상기 연소로(111)에 재공급하도록 마련되며, 배가스밸브유닛(161) 및 배가스재순환유닛(162)을 포함할 수 있다.
상기 배가스밸브유닛(161)은 상기 열교환부(140)와 상기 스택부(170) 사이의 배출 경로에 마련될 수 있다.
상기 배가스재순환유닛(162)은 상기 배가스밸브유닛(161)의 개폐에 의해 배가스 중 일부를 공급받아 저장하도록 마련되며, 상기 연소로(111)를 향해 배가스를 공급하도록 마련될 수 있다.
이때, 상기 배가스재순환유닛(162)에는 온도 제어 유닛이 구비되어 배가스의 온도를 적절하게 제어한 상태로 상기 연소로(111)에 공급하도록 마련될 수도 있다.
전술한 바와 같이 마련된 상기 플라이애쉬 재연소를 위한 순산소 순환유동층 연소장치(100)는 제1 플라이애쉬의 탄소 함량이 계속 달라지기 때문에 상기 연소로(111) 내 온도가 일정하지 않다. 따라서, 상기 제1 플라이애쉬를 재연소시켜 미연소탄소 함량이 2%이 이하인 제2 플라이애쉬로 형성하기 위해서는 상기 연소로(111) 내 온도 및 연소 조건을 제어할 필요가 있다.
이를 위해 먼저, 상기 연소로(111) 내 온도가 기설정된 온도보다 낮을 때에는, 상기 산소공급부(150)는 산소 공급량을 늘리도록 마련되고, 상기 열교환부(140)는 상기 산소의 열교환 시간을 늘려 상기 연소로에 공급되는 산소의 온도를 더 높이도록 마련될 수 있다.
반면에, 상기 연소로(111) 내 온도가 기설정된 온도보다 높을 때, 상기 산소공급부(150)는, 상기 열교환부(140)를 거치지 않고 직접 연소로에 산소를 공급하도록 마련될 수 있다.
또한, 상기 연소로(111) 내 온도가 기설정된 온도보다 높을 때, 상기 연료공급유닛(114)은, 상기 연소로(111)에 상기 제1 플라이애쉬와 밀도 차에 의해 분리되어 상기 제1 플라이애쉬의 체류 시간을 연장시킬 수 있는 유동사를 더 투입하도록 마련될 수 있다. 이후, 상기 연소로(111) 내 온도가 기설정된 온도보다 낮아질 경우, 초과 공급된 상기 유동사는 상기 유동사회수유닛(115)에 의해 회수될 수 있다.
또한, 상기 연소로(111) 내 온도가 기설정된 온도보다 높을 때, 상기 열교환부(140)에서 열교환이 이루어져 온도가 낮아진 배가스 일부를 상기 연소로(111)에 공급하도록 마련될 수 있다.
이하, 플라이애쉬 재연소를 위한 순산소 순환유동층 연소장치(100)의 작동방법을 구체적으로 설명하도록 한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 플라이애쉬 재연소를 위한 순산소 순환유동층 연소장치의 작동방법의 순서도이다.
도 2를 더 참조하면, 플라이애쉬 재연소를 위한 순산소 순환유동층 연소장치의 작동방법은 먼저, 연소부의 연소로에 제1 플라이애쉬를 공급하는 단계(S10)를 수행할 수 있다.
연소부의 연소로에 제1 플라이애쉬를 공급하는 단계(S10)에서는 먼저, 상기 연료공급유닛(114)에 의해 상기 연소로(111)에 상기 제1 플라이애쉬가 공급될 수 있다.
여기서, 상기 제1 플라이애쉬는 미연탄소 함량이 2% 초과인 플라이애쉬일 수 있다.
연소부의 연소로에 제1 플라이애쉬를 공급하는 단계(S10) 이후에는, 공급된 제1 플라이애쉬에 의해 변화된 연소로 내 온도에 따라 제2 플라이애쉬 연소 조건을 제어하여 제2 플라이애쉬를 형성하는 단계(S20)가 수행될 수 있다.
공급된 제1 플라이애쉬에 의해 변화된 연소로 내 온도에 따라 제2 플라이애쉬 연소 조건을 제어하여 제2 플라이애쉬를 형성하는 단계(S20)에서는 상기 제2 플라이애쉬의 미연소탄소 함량이 2% 이하가 되도록 상기 연소로(111) 내 연소 조건이 제어될 수 있다. 여기서, 상기 연소 조건은 상기 연소로 내 온도, 유동사량, 산소 함량 비율 등일 수 있다.
구체적으로, 공급된 제1 플라이애쉬에 의해 변화된 연소로 내 온도에 따라 제2 플라이애쉬 연소 조건을 제어하여 제2 플라이애쉬를 형성하는 단계(S20)에서, 상기 연소로(111) 내 온도가 기설정된 온도보다 낮을 때에는, 상기 산소공급부(150)는 산소 공급량을 늘리도록 마련되고, 상기 열교환부(140)는 상기 산소의 열교환 시간을 늘려 상기 연소로에 공급되는 산소의 온도를 더 높이도록 마련될 수 있다.
반면에, 공급된 제1 플라이애쉬에 의해 변화된 연소로 내 온도에 따라 제2 플라이애쉬 연소 조건을 제어하여 제2 플라이애쉬를 형성하는 단계(S20)에서, 상기 연소로(111) 내 온도가 기설정된 온도보다 높을 때, 상기 산소공급부(150)는, 상기 열교환부(140)를 거치지 않고 직접 연소로에 산소를 공급하도록 마련될 수 있다.
또한, 상기 연소로(111) 내 온도가 기설정된 온도보다 높을 때, 상기 연료공급유닛(114)은, 상기 연소로(111)에 상기 제1 플라이애쉬와 밀도 차에 의해 분리되어 상기 제1 플라이애쉬의 체류 시간을 연장시킬 수 있는 유동사를 더 투입하도록 마련될 수 있다. 이후, 상기 연소로(111) 내 온도가 기설정된 온도보다 낮아질 경우, 초과 공급된 상기 유동사는 상기 유동사회수유닛(115)에 의해 회수될 수 있다.
또한, 상기 연소로(111) 내 온도가 기설정된 온도보다 높을 때, 상기 열교환부(140)에서 열교환이 이루어져 온도가 낮아진 배가스 일부를 상기 연소로(111)에 공급하도록 마련될 수 있다.
공급된 제1 플라이애쉬에 의해 변화된 연소로 내 온도에 따라 제2 플라이애쉬 연소 조건을 제어하여 제2 플라이애쉬를 형성하는 단계(S20) 이후에는, 형성된 제2 플라이애쉬를 포집하여 회수하는 단계(S30)를 수행할 수 있다.
형성된 제2 플라이애쉬를 포집하여 회수하는 단계(S30)에서는 상기 백필터부(120) 및 상기 플라이애쉬회수부(130)가 상기 제2 플라이애쉬를 포집하여 회수할 수 있다.
회수된 상기 제2 플라이애쉬는 미연탄소함량이 2% 이하로서, 콘크리트 제조 등에 활용될 수 있다.
전술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 미연소탄소함량이 높은 제1 플라이애쉬를 재연소시켜 미연소탄소 함량을 쉽게 낮출 수 있다.
또한, 본 발명에 따라 처리된 제2 플라애쉬를 콘크리트 제조 시 사용할 경우 강도 약화, 흑색의 반점 혹은 색조의 불연속적인 면 발생 등과 같은 품질 저하 문제가 발생하지 않을 수 있다.
또한, 종래에는 일반 연소를 통해 플라이애쉬에 함유된 탄소를 연소시키려 했으나, 본 발명은 순산소 연소를 통해 열효율을 크게 높인 상태로 제1 플라이애쉬 내 미연소된 탄소를 연소시키기 때문에 경제적이고 효율적으로 미연소탄소 함량을 낮출 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 미연탄소함량이 다른 제1 플라이애쉬에 의해 연소로(111) 내 온도가 크게 변화하는 상황에서도 상기 연소로(111) 내 연소 조건을 실시간으로 제어함으로써, 상기 제1 플라이애쉬의 재연소시 미연탄소함량이 2% 미만인 제2 플라이애쉬의 생성이 용이하게 이루어지도록 할 수 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 플라이애쉬 재연소를 위한 순산소 순환유동층 연소장치
110: 연소부
111: 연소로
112: 싸이클론
113: 입자순환유닛
114: 연료공급유닛
115: 유동사회수유닛
120: 백필터부
130: 플라이애쉬회수부
140: 열교환부
150: 산소공급부
160: 배가스재순환부
161: 배가스밸브유닛
162: 배가스재순환유닛
170: 스택부

Claims (14)

  1. 순산소 연소반응이 이루어지며, 1차 연소된 제1 플라이애쉬가 공급되는 연소부;
    상기 연소부에서 2차 연소된 제2 플라이애쉬를 포집하는 백필터부; 및
    상기 백필터부와 연결되어 상기 제2 플라이애쉬를 저장하는 플라이애쉬회수부를 포함하며,
    상기 연소부는,
    연소반응이 이루어지는 연소로; 및
    상기 연소로의 타측에 연결되며, 상기 연소로에 상기 제1 플라이애쉬를 공급하도록 마련된 연료공급유닛을 포함하며,
    상기 연소로 내 온도가 기설정된 온도보다 높을 때,
    상기 연료공급유닛은,
    상기 연소로에 상기 제1 플라이애쉬와 밀도 차에 의해 분리되어 상기 제1 플라이애쉬의 체류 시간을 연장시킬 수 있는 유동사를 더 투입하도록 마련된 것을 특징으로 하는 플라이애쉬 재연소를 위한 순산소 순환유동층 연소장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 연소부는,
    상기 연소로의 상부 일측에 연결되는 싸이클론; 및
    상기 연소로의 일측 및 상기 싸이클론의 하부와 연결되는 입자순환유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라이애쉬 재연소를 위한 순산소 순환유동층 연소장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 연소로에는 미연탄소함량이 2% 초과인 상기 제1 플라이애쉬가 공급되어, 미연소탄소함량이 2% 이하가 되도록 상기 제1 플라이애쉬를 재연소하여 상기 제2 플라이애쉬를 형성하도록 마련된 것을 특징으로 하는 플라이애쉬 재연소를 위한 순산소 순환유동층 연소장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 백필터부와 연결되어 마련되는 열교환부; 및
    상기 열교환부를 거쳐 상기 연소로에 산소를 공급하도록 마련된 산소공급부를 더 포함하며,
    상기 열교환부는 배가스와 상기 연소부에 공급되는 산소 사이에 열교환이 이루어지도록 마련된 것을 특징으로 하는 플라이애쉬 재연소를 위한 순산소 순환유동층 연소장치.
  5. ◈청구항 5은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제 4 항에 있어서,
    상기 연소로 내 온도가 기설정된 온도보다 낮을 때,
    상기 산소공급부는 산소 공급량을 늘리도록 마련되고,
    상기 열교환부는 상기 산소의 열교환 시간을 늘려 상기 연소로에 공급되는 산소의 온도를 더 높이도록 마련된 것을 특징으로 하는 플라이애쉬 재연소를 위한 순산소 순환유동층 연소장치.
  6. ◈청구항 6은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제 4 항에 있어서,
    상기 연소로 내 온도가 기설정된 온도보다 높을 때,
    상기 산소공급부는, 상기 열교환부를 거치지 않고 직접 연소로에 산소를 공급하도록 마련된 것을 특징으로 하는 플라이애쉬 재연소를 위한 순산소 순환유동층 연소장치.
  7. 삭제
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 연소부는,
    상기 연소로와 연결되며, 유동사를 회수하도록 마련된 유동사회수유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라이애쉬 재연소를 위한 순산소 순환유동층 연소장치.
  9. 제 4 항에 있어서,
    상기 열교환부에 의해 스택부로 배출되는 배가스 중 일부를 상기 연소로에 재공급하는 배가스재순환부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라이애쉬 재연소를 위한 순산소 순환유동층 연소장치.
  10. ◈청구항 10은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제 9 항에 있어서,
    상기 배가스재순환부는,
    상기 열교환부와 상기 스택부 사이의 배출 경로에 마련되는 배가스밸브유닛; 및
    상기 배가스밸브유닛의 개폐에 의해 배가스 중 일부를 공급받아 저장하는 배가스재순환유닛을 포함하며,
    상기 배가스재순환유닛은 상기 연소로를 향해 배가스를 공급하도록 마련된 것을 특징으로 하는 플라이애쉬 재연소를 위한 순산소 순환유동층 연소장치.
  11. 제 1 항에 따른 플라이애쉬 재연소를 위한 순산소 순환유동층 연소장치의 작동방법에 있어서,
    a) 상기 연소부의 연소로에 상기 제1 플라이애쉬를 공급하는 단계;
    b) 공급된 상기 제1 플라이애쉬에 의해 변화된 상기 연소로 내 온도에 따라 제2 플라이애쉬 연소 조건을 제어하여 상기 제2 플라이애쉬를 형성하는 단계; 및
    c) 형성된 상기 제2 플라이애쉬를 포집하여 회수하는 단계를 포함하며,
    상기 b) 단계는, 상기 제2 플라이애쉬의 미연소탄소 함량이 2% 이하가 되도록 제어가 이루어지는 것을 특징으로 하는 플라이애쉬 재연소를 위한 순산소 순환유동층 연소장치의 작동방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 b) 단계에서,
    상기 연소로 내 온도가 기설정된 온도보다 낮을 때,
    상기 연소로 내 산소 공급량을 늘리도록 마련되고,
    열교환부는 산소의 체류 시간을 늘려 상기 연소로에 공급되는 산소의 온도를 더 높이는 것을 특징으로 하는 플라이애쉬 재연소를 위한 순산소 순환유동층 연소장치의 작동방법.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 b) 단계에서,
    상기 연소로 내 온도가 기설정된 온도보다 높을 때,
    열교환부를 거치지 않고 직접 연소로에 산소가 공급되는 것을 특징으로 하는 플라이애쉬 재연소를 위한 순산소 순환유동층 연소장치의 작동방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 b) 단계에서,
    상기 연소로 내 온도가 기설정된 온도보다 높을 때,
    상기 연소로에 상기 제1 플라이애쉬와 밀도 차에 의해 분리되어 상기 제1 플라이애쉬의 체류 시간을 연장시킬 수 있는 유동사가 더 투입되는 것을 특징으로 하는 플라이애쉬 재연소를 위한 순산소 순환유동층 연소장치의 작동방법.
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