KR102288316B1 - Apparatus and method for bi-directional solid circulation - Google Patents

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KR102288316B1
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윤상준
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한국에너지기술연구원
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Abstract

One embodiment of the present invention provides a loop seal used in a circulation flow layer combustion system, which preliminarily prevents a plasticizer from leaking due to a defect in a joint portion between a distribution plate and a wind box and blocks a phenomenon where distribution and control of the plasticizer is unstable in the lower part of a wind box due to thermal deformation of the distribution plate. The apparatus for bi-direction solid circulation in accordance with an embodiment of the present invention comprises: a housing having a room inside; an inlet unit joined to the upper part of the housing to provide a channel through which fluid sand introduced from the outside flows into the inner room of the housing; a wind box formed in the lower part of the housing to have a room inside to introduce a plasticizer from the outside and provide the same to the inner room of the housing; a distribution plate formed between the housing and the wind box to pass a plasticizer therethrough such that the plasticizer is distributed; an upper division plate joined perpendicular to the upper surface of the inner room in the housing to divide the inner room of the housing; and a lower division plate joined perpendicular to the distribution plate to divide the inner room of the housing.

Description

양방향 고체 순환 장치 및 방법 {APPARATUS AND METHOD FOR BI-DIRECTIONAL SOLID CIRCULATION}Bi-directional solid circulation device and method {APPARATUS AND METHOD FOR BI-DIRECTIONAL SOLID CIRCULATION}

본 발명은 양방향 고체 순환 장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 순환유동층 연소 시스템에 이용되는 루프실에 있어서, 분산판과 윈드박스의 결합 결함에 의한 유동화제의 누출 발생을 미리 방지하고, 분산판의 열 변형에 의해 윈드박스 하부에서 유동화제의 분산 제어가 불안정한 현상을 방지하는 기술에 관한 것이다. The present invention relates to a bidirectional solid circulation apparatus and method, and more particularly, in a loop seal used in a circulating fluidized bed combustion system, preventing leakage of a fluidizing agent due to a coupling defect between a dispersion plate and a windbox in advance; It relates to a technology for preventing unstable dispersion control of a fluidizer in the lower part of the windbox due to thermal deformation of the dispersion plate.

순산소 연소 공정은 미분탄 보일러를 개조하는 목적으로 시작되었지만, 최근 연료다변화가 가능한 순환유동층 보일러의 장점이 부각되면서 순환유동층 반응기에 대한 관심도 높아지고 있다. 루프실에서 양방향으로 고체순환량 제어를 적절하게 할 경우, 설치된 외부열교환기에서 뜨거운 유동사로부터 열을 회수하여 연소로로 고체순환량을 제어할 경우 동일한 보일러에서 연료를 더 많이 연소시킬 수 있어 기존 보일러의 용량을 증가시킬 수 있다.The oxy-combustion process started for the purpose of remodeling a pulverized coal boiler, but recently, as the advantages of a circulating fluidized bed boiler that can diversify fuels have been highlighted, interest in circulating fluidized bed reactors is also increasing. In case of controlling the solid circulation amount in both directions in the loop chamber properly, if the solid circulation amount is controlled by the combustion furnace by recovering heat from the hot flowing sand in the installed external heat exchanger, more fuel can be burned in the same boiler, which is capacity can be increased.

순환유동층 연소에서는, 연소로-사이클론-루프실(Loop seal)-연소로로 혹은 연소로-사이클론-루프실-외부열교환기-연소로로 열매체제인 유동사가 순환되며, 루프실(고체 순환 장치)은 고체인 유동사가 용이하게 순환되도록 작동하는 장치일 수 있다. 다양한 방식의 루프실 중 양방향 루프실은 설치 시 소요 공간이 작은 장점은 있지만, 루프실 내 압력 제어가 안될 경우, 원하는 방향으로 유동사를 순환시키기에 성능이 저하되는 문제가 있으며, 구체적으로, 실제 연소로의 연소 운전 중 연소로에서 외부 열교환기로 유동사의 순환량을 증가시키는데 제어가 용이하지 않다는 문제가 있다.In circulating fluidized bed combustion, fluidized sand as a heat medium is circulated to the combustion furnace-cyclone-loop seal-combustion furnace or combustion furnace-cyclone-loop seal-external heat exchanger-combustion furnace, and the loop seal (solid circulation device). ) may be a device that operates to easily circulate solid flowing sand. Among the various types of loop seals, the bidirectional loop seal has the advantage of requiring less space for installation. However, if the pressure in the loop seal cannot be controlled, the performance of circulating the flowing sand in the desired direction is degraded. Specifically, the actual combustion During the combustion operation of the furnace, there is a problem in that the control is not easy to increase the circulation amount of the flowing sand from the combustion furnace to the external heat exchanger.

대한민국 등록특허 제10-0490107호(발명의 명칭: 순환 유동층 보일러의 고체 입자 재순환용 시일 포트)에서는, 하부에 기체 분산판(120)이 설치된 통체(110)가 구비되고, 상기 통체(110)의 내부 공간은, 하단이 상기 기체 분산판(120) 상면으로부터 소정 거리 이격되어 고체 입자 이동을 위한 틈새를 유지하는 하나 이상의 격벽에 의해 상기 다운컴머(10) 및 고체 입자 순환 경로의 수에 대응하는 다수의 격실로 구획되어, 상기 다수의 격실중 하나에는 상기 다운컴머(10)가, 나머지에는 각각 이송관이 연결되며, 상기 통체(110)의 기체 분산판(120) 하부에는, 상기 다수의 격실에 유동화 공기를 공급하기 위한 다수의 플래늄 챔버가 구비됨으로써, 상기 다수의 플래늄 챔버로부터 상기 다수의 격실로 유동화 공기가 공급됨에 따라, 각각의 격실에서 고체 입자가 유동화되어 상기 이송관을 통해 상기 연소로(6)로 공급되도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 순환 유동층 보일러의 고체 입자 재순환용 시일 포트가 개시되어 있다.In the Republic of Korea Patent No. 10-0490107 (title of the invention: a seal port for recirculating solid particles of a circulating fluidized bed boiler), a cylinder 110 having a gas distribution plate 120 installed therein is provided, and the cylinder 110 is The inner space has a lower end spaced a predetermined distance from the upper surface of the gas dispersing plate 120 by at least one partition wall that maintains a gap for moving solid particles, corresponding to the number of downcomer 10 and solid particle circulation paths. is partitioned into the compartments of the plurality of compartments, the downcomer 10 is connected to one of the plurality of compartments, and a transfer pipe is connected to the other, respectively, and the lower portion of the gas distribution plate 120 of the tubular body 110 is located in the plurality of compartments. A plurality of plenum chambers for supplying fluidizing air are provided, so that as fluidizing air is supplied from the plurality of plenum chambers to the plurality of compartments, the solid particles are fluidized in each compartment and the combustion is carried out through the transfer pipe. A seal port for recirculating solid particles of a circulating fluidized bed boiler is disclosed, which is configured to be fed to a furnace (6).

대한민국 등록특허 제10-0490107호Republic of Korea Patent Registration No. 10-0490107

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 분산판과 윈드박스의 결합 결함에 의한 유동화제의 누출 발생을 미리 방지하는 것이다.An object of the present invention for solving the above problems is to prevent in advance the leakage of the fluidizing agent due to a coupling defect between the dispersion plate and the windbox.

또한, 분산판의 열 변형에 의해 윈드박스 하부에서 유동화제의 분산 제어가 불안정한 현상을 방지하는 것이다.In addition, it is to prevent unstable dispersion control of the fluidizing agent in the lower part of the windbox due to thermal deformation of the dispersion plate.

그리고, 본 발명의 목적은, 백드롭 현상에 의해 윈드박스의 내부에 존재하는 재 또는 유동사가 용이하게 배출되도록 하는 것이다.And, an object of the present invention is to facilitate the discharge of ash or flowing sand present in the inside of the windbox by the backdrop phenomenon.

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. The technical problems to be achieved by the present invention are not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems not mentioned can be clearly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs from the description below. There will be.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 내부에 공간을 구비하는 하우징; 상기 하우징의 상부와 결합되고, 외부로부터 유입되는 유동사가 상기 하우징의 내부 공간으로 유동되도록 유로를 제공하는 유입부; 상기 하우징의 하부에 형성되고, 내부에 공간을 구비하여 외부로부터 유동화제를 유입시킨 후 상기 하우징의 내부 공간으로 공급하는 윈드박스; 상기 하우징과 상기 윈드박스 사이에 형성되고, 상기 유동화제를 통과시켜 상기 유동화제가 분산되도록 하는 분산판; 상기 하우징의 내부 공간의 상부면과 서로 수직하게 결합되고, 상기 하우징의 내부 공간을 구획하는 상부구획판; 및 상기 분산판과 서로 수직하게 결합되고, 상기 하우징의 내부 공간을 구획하는 하부구획판;을 포함한다. The configuration of the present invention for achieving the above object is a housing having a space therein; an inlet coupled to the upper portion of the housing and providing a flow path so that the flowing yarn flowing from the outside flows into the inner space of the housing; a windbox formed in the lower portion of the housing, having a space therein, and supplying the fluidizing agent from the outside to the inner space of the housing; a dispersion plate formed between the housing and the windbox and allowing the fluidizing agent to pass therethrough to disperse the fluidizing agent; an upper partition plate vertically coupled to an upper surface of the inner space of the housing and partitioning the inner space of the housing; and a lower partition plate vertically coupled to the dispersion plate and partitioning the inner space of the housing.

본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 하부구획판은, 상기 상부구획판과 상기 하우징의 측벽 사이에 설치될 수 있다.In an embodiment of the present invention, the lower partition plate may be installed between the upper partition plate and a side wall of the housing.

본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 유동화제에 의한 유동 힘이 상기 하부구획판에 의해 분리되어 각각 별도로 상기 유동사에 전달될 수 있다.In an embodiment of the present invention, the flow force by the fluidizing agent may be separated by the lower partition plate and transmitted to the fluidizing sand separately.

본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 상부구획판의 하단과 상기 분산판 간 이격 거리가 상기 분산판으로부터 연장되는 방향의 상기 하부구획판의 길이 보다 짧을 수 있다.In an embodiment of the present invention, a distance between the lower end of the upper partition plate and the dispersion plate may be shorter than a length of the lower partition plate in a direction extending from the dispersion plate.

본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 하우징의 일 측부와 결합되고, 상기 하우징의 내부 공간을 통과한 유동사가 배출되도록 하는 연소로 방향 유동사배출부, 및 상기 하우징의 타 측부와 결합되고, 상기 하우징의 내부 공간을 통과한 유동사가 배출되도록 하는 외부열교환기 방향 유동사배출부를 더 포함할 수 있다.In an embodiment of the present invention, it is coupled to one side of the housing and is coupled to a combustion furnace direction flowing sand discharge part for discharging the flowing sand that has passed through the inner space of the housing, and the other side of the housing, and the housing It may further include an external heat exchanger-direction flowing yarn discharge unit for discharging the flowing sand that has passed through the inner space of the .

본 발명의 실시 예에 있어서, 복수 개의 상기 윈드박스 각각은 서로 분리되고, 복수 개의 상기 윈드박스 각각이 상기 분산판과 결합될 수 있다.In an embodiment of the present invention, each of the plurality of windboxes may be separated from each other, and each of the plurality of windboxes may be coupled to the dispersion plate.

본 발명의 실시 예에 있어서, 복수 개의 상기 윈드박스를 둘러싸는 형상으로 형성되고, 상기 하우징의 하부와 선택적으로 결합되어 상기 윈드박스를 고정 지지하는 윈드박스케이스를 더 포함할 수 있다.In an embodiment of the present invention, it may further include a windbox case formed in a shape surrounding the plurality of windboxes and selectively coupled to the lower portion of the housing to fix and support the windbox.

본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 윈드박스의 하부에는, 백드롭 현상에 의해 상기 분산판을 통과하여 상기 윈드박스의 내부 공간에 저장된 재 또는 유동사를 배출시키기 위한 배출부가 형성될 수 있다.In an embodiment of the present invention, a discharge part for discharging the ash or flowing sand stored in the internal space of the windbox through the dispersion plate by a backdrop phenomenon may be formed in the lower portion of the windbox.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 상기 유동사가 상기 유입부를 통해 상기 하우징의 내부 공간으로 하강 유입되고, 상기 유동화제가 상기 윈드박스의 내부 공간으로 유입되는 제1단계; 상기 유동화제가 상기 분산판을 통과하여 분사되고, 상기 유동사가 상기 상부구획판과 상기 하부구획판 사이를 향해 분사되는 상기 유동화제의 유동 힘에 의해 1차 상승 유동하는 제2단계; 상기 유동사가 상기 하부구획판과 상기 하우징의 측변 사이를 통과하는 상기 유동화제의 유동 힘에 의해 2차 상승 유동하는 제3단계; 및 상기 유동사가 상기 하우징의 외부로 배출되는 제4단계;를 포함한다.The configuration of the present invention for achieving the above object includes: a first step in which the flowing sand descends and flows into the inner space of the housing through the inlet, and the fluidizing agent is introduced into the inner space of the windbox; a second step in which the fluidizing agent is injected through the dispersing plate, and the flowing sand flows upward by the flow force of the fluidizing agent injected toward between the upper partition plate and the lower partition plate; a third step in which the flowing yarn is secondarily upwardly flowed by the flow force of the fluidizing agent passing between the lower partition plate and the side edge of the housing; and a fourth step of discharging the flowing yarn to the outside of the housing.

상기와 같은 구성에 따른 본 발명의 효과는, 각각 별도로 형성된 윈드박스에 각각의 분산판을 결합시키고 용접 결합 등으로 윈드박스를 밀폐시키므로, 유동화제의 누출을 방지함과 동시에, 분산판의 열 변형을 방지하여 유동화제의 유동이 용이하게 제어되도록 하는 것이다.The effect of the present invention according to the above configuration is that each dispersion plate is coupled to each separately formed windbox and the windbox is sealed by welding, etc., so that leakage of the fluidizing agent is prevented and thermal deformation of the dispersion plate. This is to prevent the flow of the fluidizing agent easily.

그리고, 본 발명의 효과는, 각각의 윈드박스를 분리 가능하므로, 백드롭 현상에 의해 분사판의 노즐을 통해 윈드박스의 내부 공간으로 넘어간 재 또는 유동사를 제거하기에 용이하다는 것이다.And, the effect of the present invention is that, since each windbox is separable, it is easy to remove the ash or flowing sand that has passed into the inner space of the windbox through the nozzle of the spray plate due to the backdrop phenomenon.

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.It should be understood that the effects of the present invention are not limited to the above-described effects, and include all effects that can be inferred from the configuration of the invention described in the detailed description or claims of the present invention.

도 1과 도 2는 종래기술에 따른 루프실에 대한 개략도이다.
도 3 내지 도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 고체 순환 장치에 대한 개략도이다.1 and 2 are schematic views of a loop seal according to the prior art.
3 to 5 are schematic diagrams of a solid circulation device according to an embodiment of the present invention.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시 예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다. Hereinafter, the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, the present invention may be embodied in several different forms, and thus is not limited to the embodiments described herein. And in order to clearly explain the present invention in the drawings, parts irrelevant to the description are omitted, and similar reference numerals are attached to similar parts throughout the specification.

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. Throughout the specification, when a part is said to be “connected (connected, contacted, coupled)” with another part, it is not only “directly connected” but also “indirectly connected” with another member interposed therebetween. "Including cases where In addition, when a part "includes" a certain component, this means that other components may be further provided without excluding other components unless otherwise stated.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 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. The terms used herein are used only to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. The singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise. In this specification, terms such as "comprises" or "have" are intended to designate that the features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof described in the specification exist, but one or more other features It should be understood that this does not preclude the existence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 대하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1과 도 2는 종래기술에 따른 루프실에 대한 개략도이다. 구체적으로, 도 1은, 종래기술에 따른 루프실(고체 순환 장치)의 내부 구성에 대한 개략도이다. 그리고, 도 2의 (a)는, 종래기술의 윈드박스(20)와 분사판 각각에 대한 개략도이고, 도 2의 (b)는, 종래기술의 윈드박스(20)와 분사판이 결합된 상태에 대한 개략도이다.1 and 2 are schematic views of a loop seal according to the prior art. Specifically, Fig. 1 is a schematic diagram of the internal configuration of a loop seal (solid circulation device) according to the prior art. And, Figure 2 (a) is a schematic diagram of each of the windbox 20 and the spray plate of the prior art, Figure 2 (b) is, in a state in which the wind box 20 and the spray plate of the prior art are combined. is a schematic diagram for

도 1과 도 2에서 보는 바와 같이, 종래기술에 따른 루프실은, 내부에 공간을 구비하는 하우징(40), 하우징(40)의 상부와 결합되고 싸이클론으로부터 유입되는 유동사가 하우징(40)의 내부 공간으로 유동되도록 유로를 제공하는 유입부(41), 하우징(40)의 하부에 형성되고, 내부에 공간을 구비하여 외부로부터 유동화제를 유입시킨 후 하우징(40)의 내부 공간으로 공급하는 윈드박스(20), 하우징(40)과 윈드박스(20) 사이에 형성되고, 유동화제를 통과시켜 유동화제가 분산되도록 하는 분산판(30), 하우징(40)의 내부 공간의 상부면과 서로 수직하게 결합되고, 하우징(40)의 내부 공간을 구획하는 구획판(10), 하우징(40)의 일 측부와 결합되고 하우징(40)의 내부 공간을 통과한 유동사가 배출되도록 하는 연소로 방향 유동사배출부(42), 및 하우징(40)의 타 측부와 결합되고 하우징(40)의 내부 공간을 통과한 유동사가 배출되도록 하는 외부열교환기 방향 유동사배출부(43)를 포함할 수 있다.1 and 2, the loop seal according to the prior art is coupled to the housing 40 having a space therein, the upper portion of the housing 40, and the flow yarn flowing in from the cyclone inside the housing 40. An inlet 41 providing a flow path to flow into the space, formed at the lower portion of the housing 40, and having a space therein to introduce a fluidizing agent from the outside and then supplying it to the inner space of the housing 40. (20), a dispersion plate (30) formed between the housing (40) and the windbox (20) and allowing the fluidizing agent to pass through to disperse the fluidizing agent, vertically coupled to the upper surface of the inner space of the housing (40) and a partition plate 10 that partitions the inner space of the housing 40, a combustion furnace direction flow yarn discharge unit that is coupled to one side of the housing 40 and discharges the flow yarn that has passed through the inner space of the housing 40 (42), and an external heat exchanger direction flow yarn discharge part 43 coupled to the other side of the housing 40 and configured to discharge the flow yarn passing through the inner space of the housing 40.

상기와 같은 종래기술에 따른 루프실에서는, 격벽에 의해 공간이 분리되기는 하나 윈드박스(20)가 하나의 구성으로 형성되고, 이에 대응하여 분산판(30)도 하나의 구성으로 형성되어, 윈드박스(20)와 분산판(30)의 결합 시 틈새 발생으로 인한 유동화제의 누출(leak)이 발생할 수 있다. 이와 같이 유동화제의 누출이 발생하는 경우, 유동화제의 압력 제어가 용이하지 않아 지정된 곳으로 유동사(고체)가 순환되는 효율이 저하되는 문제가 있다. 이와 같은 문제의 해결을 위해 종래기술에서는 루프실을 복수 개 형성시키는 방안도 있으나, 복수 개의 루프실 설치에는 공간 및 비용이 상승하는 문제가 있다.In the roof seal according to the prior art as described above, although the space is separated by the partition wall, the windbox 20 is formed in one configuration, and the distribution plate 30 is also formed in one configuration in response thereto, so that the windbox When the 20 and the dispersion plate 30 are combined, a leak of the fluidizing agent may occur due to the occurrence of a gap. As such, when the fluidizing agent leaks, it is not easy to control the fluidizing agent pressure, so there is a problem in that the efficiency of circulating the fluidizing sand (solid) to a designated place is reduced. In order to solve such a problem, there is a method of forming a plurality of loop seals in the prior art, but there is a problem in that space and cost increase when a plurality of loop seals are installed.

또한, 분산판(30)과 공간 만 분리된 윈드박스(20)를 결합시키므로, 분산판(30)의 열 확장(thermal expansion)으로 분산판(30)의 열변형이 발생하는 경우, 윈드박스(20)의 하부에서 공급되는 유동화제의 분산 제어가 용이하지 않아, 유동사의 유동 제어가 용이하지 않을 수 있다.In addition, since the dispersion plate 30 and the windbox 20 separated only by space are combined, when thermal deformation of the dispersion plate 30 occurs due to thermal expansion of the dispersion plate 30, the windbox ( 20), it is not easy to control the dispersion of the fluidizing agent supplied from the lower part, so it may not be easy to control the flow of the fluidizing sand.

그리고, 도 1과 도 2에서 보는 바와 같이, 종래기술에서는 하우징(40)과 윈드박스(20) 및 분산판(30)이 일체화되어 형성됨으로써, 싸이클론으로부터 유입부(41)를 통해 하우징(40)의 내부 공간으로 유동된 재(ash)와 유동사의 일부가 분산판(30)의 노즐(31)을 통해 윈드박스(20)로 넘어가는 백드롭(back drop) 현상이 발생하는 경우, 윈드박스(20)의 내부 공간에 발생한 재(ash)와 유동사를 배출시키기에 용이하지 않은 문제가 있다.And, as shown in FIGS. 1 and 2, in the prior art, the housing 40, the windbox 20, and the distribution plate 30 are integrally formed, so that the housing 40 through the inlet 41 from the cyclone. ), in the case of a back drop phenomenon in which a part of the ash and flow yarn flowing into the inner space of the dispersion plate 30 passes to the windbox 20 through the nozzle 31, the windbox (20) There is a problem in that it is not easy to discharge the ash and flow sand generated in the inner space.

상기와 같은 문제점들의 해결을 위해 본 발명의 고체 순환 장치가 안출된 것이다. 이하, 본 발명의 고체 순환 장치에 대해서 설명하기로 한다.In order to solve the above problems, the solid circulation device of the present invention has been devised. Hereinafter, the solid circulation device of the present invention will be described.

도 3 내지 도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 고체 순환 장치에 대한 개략도이다. 도 3은, 본 발명의 고체 순환 장치의 내부 구성에 대한 개략도이다. 또한, 도 4는, 본 발명의 윈드박스(200)와 분사판 각각에 대한 개략도이다. 그리고, 도 5는, 본 발명의 윈드박스(200)와 분사판이 결합된 상태에 대한 개략도이다. 여기서, 상하 좌우 방향은 각각의 도면을 기준으로 정해질 수 있다. 3 to 5 are schematic diagrams of a solid circulation device according to an embodiment of the present invention. 3 is a schematic diagram of the internal configuration of the solid circulation device of the present invention. In addition, Figure 4 is a schematic view of each of the windbox 200 and the spray plate of the present invention. And, Figure 5 is a schematic view of a state in which the windbox 200 and the injection plate of the present invention are combined. Here, the vertical, left, and right directions may be determined based on each drawing.

도 3 내지 도 5에서 보는 바와 같이, 순환유동층 연소 시스템에 이용되는 본 발명의 고체 순환 장치는, 내부에 공간을 구비하는 하우징(400); 하우징(400)의 상부와 결합되고, 외부로부터 유입되는 유동사가 하우징(400)의 내부 공간으로 유동되도록 유로를 제공하는 유입부(410); 하우징(400)의 하부에 형성되고, 내부에 공간을 구비하여 외부로부터 유동화제를 유입시킨 후 하우징(400)의 내부 공간으로 공급하는 윈드박스(200); 하우징(400)과 윈드박스(200) 사이에 형성되고, 유동화제를 통과시켜 유동화제가 분산되도록 하는 분산판(300); 하우징(400)의 내부 공간의 상부면과 서로 수직하게 결합되고, 하우징(400)의 내부 공간을 구획하는 상부구획판(120); 및 분산판(300)과 서로 수직하게 결합되고, 하우징(400)의 내부 공간을 구획하는 하부구획판(110);을 포함한다.3 to 5, the solid circulation device of the present invention used in the circulating fluidized bed combustion system, the housing 400 having a space therein; an inlet 410 coupled to the upper portion of the housing 400 and providing a flow path so that the flowing yarn flowing from the outside flows into the inner space of the housing 400 ; a windbox 200 formed in the lower portion of the housing 400 and having a space therein to introduce a fluidizing agent from the outside and then supplying it to the inner space of the housing 400; a dispersion plate 300 formed between the housing 400 and the windbox 200 and allowing the fluidizing agent to pass therethrough to disperse the fluidizing agent; an upper partition plate 120 vertically coupled to the upper surface of the inner space of the housing 400 and partitioning the inner space of the housing 400; and a lower partition plate 110 vertically coupled to the dispersion plate 300 and partitioning the inner space of the housing 400 .

그리고, 본 발명의 고체 순환 장치는, 하우징(400)의 일 측부와 결합되고 하우징(400)의 내부 공간을 통과한 유동사가 배출되도록 하는 연소로 방향 유동사배출부(420), 및 하우징(400)의 타 측부와 결합되고 하우징(400)의 내부 공간을 통과한 유동사가 배출되도록 하는 외부열교환기 방향 유동사배출부(430)를 더 포함할 수 있다.In addition, the solid circulation device of the present invention is coupled to one side of the housing 400 and a combustion furnace direction flow yarn discharge part 420 for discharging the flow yarn passing through the inner space of the housing 400 , and the housing 400 . ) and may further include an external heat exchanger direction flow yarn discharge unit 430 for discharging the flow yarn that has passed through the inner space of the housing 400 and is coupled to the other side.

유동화제는 공기(air) 또는 산화제 가스(oxidant gas)이며, 유동화제가 외부로부터 윈드박스(200)로 유입되어 통과한 후 분산판(300)에 형성된 노즐을 통해 하우징(400)의 내부 공간으로 배출되어 싸이클론으로부터 하우징(400)의 내부 공간으로 유동되는 유동사에 역방향의 유동 힘을 전달할 수 있다. 이에 따라, 도 3을 기준으로, 하강하던 유동사는 상승 유동하여 연소로 방향 유동사배출부(420)와 외부열교환기 방향 유동사배출부(430)를 통해 배출될 수 있다.The fluidizing agent is air or oxidant gas, and the fluidizing agent is introduced into the windbox 200 from the outside, passes through, and is discharged into the inner space of the housing 400 through a nozzle formed in the dispersion plate 300 . It is possible to transmit a flow force in the reverse direction to the flow yarn flowing from the cyclone into the inner space of the housing 400 . Accordingly, with reference to FIG. 3 , the descending flowing yarn may flow upward and be discharged through the flowing yarn discharge unit 420 in the combustion furnace direction and the flow yarn discharge unit 430 in the external heat exchanger direction.

본 발명의 고체 순환 장치는 순환유동층 연소 시스템에 이용되는 장치로써, 순환유동층 연소 시스템 내에서 연소로-싸이클론-본 발명의 고체 순환 장치-연소로로 순환되는 하나의 싸이클 루트로 유동사가 순환할 수 있다. 그리고, 순환유동층 연소 시스템 내에서 연소로-싸이클론-본 발명의 고체 순환 장치-외부 열교환기-연소로로 순환되는 다른 싸이클 루트로 유동사가 순환할 수 있다. 이를 위해, 연소로 방향 유동사배출부(420)는 하우징(400)의 일 측부와 결합됨과 동시에 연소로와 결합되고, 외부열교환기 방향 유동사배출부(430)는 하우징(400)의 타 측부와 결합됨과 동시에 외부 열교환기와 결합될 수 있다. 그리고, 유입부(410)는 하우징(400)의 상부와 결합됨과 동시에 싸이클론과 결합될 수 있다. 상기와 같이, 본 발명의 고체 순환 장치를 포함하는 순환유동층 연소 시스템을 구축할 수 있다. 여기서, 연소로와 외부 열교환기 및 싸이클론은 종래기술의 순환유동층 연소 시스템에 형성되는 것으로써, 상세한 설명은 생략하기로 한다.The solid circulation device of the present invention is a device used in a circulating fluidized bed combustion system, and in the circulating fluidized bed combustion system, the fluidized sand circulates in one cycle route circulated to the combustion furnace-cyclone-solid circulation device-combustion furnace of the present invention. can And, in the circulating fluidized bed combustion system, the fluidized sand may circulate through another cycle route circulated to the combustion furnace - the cyclone - the solid circulation device of the present invention - the external heat exchanger - the combustion furnace. To this end, the combustion furnace direction flow yarn discharge part 420 is coupled to one side of the housing 400 and at the same time coupled to the combustion furnace, and the external heat exchanger direction flow yarn discharge part 430 is coupled to the other side of the housing 400 . It may be combined with an external heat exchanger at the same time. Also, the inlet 410 may be coupled to the upper portion of the housing 400 and coupled to the cyclone at the same time. As described above, a circulating fluidized bed combustion system including the solid circulating device of the present invention can be constructed. Here, the combustion furnace, the external heat exchanger, and the cyclone are formed in the circulating fluidized bed combustion system of the prior art, and a detailed description thereof will be omitted.

본 발명의 고체 순환 장치에서, 윈드박스(200)는 복수 개 형성될 수 있으며, 하나의 윈드박스(200)에 하나의 분산판(300)이 결합되기 위해 분산판(300)도 복수 개 형성될 수 있다. 즉, 복수 개의 윈드박스(200) 각각은 서로 분리되고, 복수 개의 윈드박스(200) 각각이 분산판(300)과 결합될 수 있다. 그리고, 하나의 윈드박스(200)와 하나의 분산판(300)은 용접 결합에 의해 결합될 수 있다. 윈드박스(200)와 분산판(300)이 용접 결합되는 경우, 유동사의 순환에 의해 분산판(300)이 가열되더라도 분산판(300)이 윈드박스(200)에 의해 고정되어 분산판(300)의 열 변형이 방지될 수 있으며, 이에 따라, 분산판(300)의 열 변형에 의해 윈드박스(200)와 분산판(300) 간 틈새가 발생하여 유동화제가 누출되는 현상을 방지할 수 있다.In the solid circulation device of the present invention, a plurality of windboxes 200 may be formed, and a plurality of dispersion plates 300 may also be formed in order to couple one dispersion plate 300 to one windbox 200 . can That is, each of the plurality of windboxes 200 may be separated from each other, and each of the plurality of windboxes 200 may be coupled to the distribution plate 300 . In addition, one windbox 200 and one dispersion plate 300 may be coupled by welding. When the windbox 200 and the dispersion plate 300 are welded together, the dispersion plate 300 is fixed by the windbox 200 even when the dispersion plate 300 is heated by the circulation of the flowing yarn so that the dispersion plate 300 is fixed. can be prevented, and accordingly, a gap between the windbox 200 and the dispersion plate 300 is generated by the thermal deformation of the dispersion plate 300 to prevent leakage of the fluidizing agent.

상부구획판(120)은 하우징(400)의 상부와 결합됨과 동시에 유입부(410)와 연결되도록 형성될 수 있으며, 상부구획판(120)의 양 측단은 하우징(400)의 측벽(전면 방향과 후면 방향)에 결합되어 하우징(400)의 내부 공간 중 일 부위가 상부구획판(120)에 의해 구획될 수 있다. 그리고, 상부구획판(120)의 상단은 유입부(410)의 하단과 대응되는 위치에 형성될 수 있다. 상기와 같이 상부구획판(120)이 형성됨으로써, 유입부(410)를 통해 유입된 유동사의 유동에 난류 발생이 최소화되어 유동사의 유동에 대한 제어가 용이할 수 있다.The upper partition plate 120 may be formed to be coupled to the upper portion of the housing 400 and connected to the inlet 410 at the same time, and both side ends of the upper partition plate 120 are formed on the side walls of the housing 400 (in the front direction and rear direction) so that a portion of the inner space of the housing 400 may be partitioned by the upper partition plate 120 . And, the upper end of the upper partition plate 120 may be formed in a position corresponding to the lower end of the inlet (410). Since the upper partition plate 120 is formed as described above, the generation of turbulence in the flow of the flowing sand introduced through the inlet 410 is minimized, so that it is easy to control the flow of the flowing sand.

하부구획판(110)은, 상부구획판(120)과 하우징(400)의 측벽 사이에 설치될 수 있다. 여기서, 각각 판의 형상인 상부구획판(120)과 하부구획판(110)은 서로 평행하게 설치될 수 있다. 또한, 상부구획판(120)과 마찬가지로, 하부구획판(110)의 양 측단은 하우징(400)의 측벽(전면 방향과 후면 방향)에 결합되어 하우징(400)의 내부 공간 중 다른 부위가 하부구획판(110)에 의해 구획될 수 있다.The lower partition plate 110 may be installed between the upper partition plate 120 and the sidewall of the housing 400 . Here, the upper partition plate 120 and the lower partition plate 110, each having a plate shape, may be installed in parallel to each other. In addition, similarly to the upper partition plate 120 , both side ends of the lower partition plate 110 are coupled to the sidewalls (front and rear directions) of the housing 400 , so that other parts of the inner space of the housing 400 are separated from the lower partition. It may be partitioned by a plate 110 .

상기와 같이 상부구획판(120)과 하부구획판(110)에 의해 하우징(400)의 내부 공간이 구획됨에 따라, 유입부(410)를 통해 유입된 유동사가 하나의 상부구획판(120)과 다른 상부구획판(120) 사이의 공간을 통과하면서 하강한 후, 분산판(300)을 통해 분사된 유동화제의 상승 유동 힘을 전달 받아 하우징(400)의 내부 공간 양 측으로 상승한 다음, 일부 유동사는 연소로 방향 유동사배출부(420)를 따라 유동하여 연소로로 순환 유입되고, 나머지 유동사는 외부열교환기 방향 유동사배출부(430)를 따라 유동하여 외부 열교환기로 순환 유입될 수 있으며 유동사의 열교환 후 연소로로 유동사가 재순환 될 수 있다.As the inner space of the housing 400 is partitioned by the upper partition plate 120 and the lower partition plate 110 as described above, the flowing yarn introduced through the inlet 410 is formed with one upper partition plate 120 and After descending while passing through the space between the other upper partition plates 120, it receives the upward flow force of the fluidizing agent sprayed through the dispersion plate 300 and rises to both sides of the inner space of the housing 400, and then some fluid threads It flows along the flowed yarn discharge unit 420 in the combustion furnace direction and is circulated into the combustion furnace, and the remaining flowing yarn flows along the flowed yarn discharge unit 430 in the direction of the external heat exchanger to be circulated and introduced into the external heat exchanger, and heat exchange of the flowing yarn. Fluidized sand can be recirculated to the afterburning furnace.

상부구획판(120)의 하단과 분산판(300) 간 이격 거리가 분산판(300)으로부터 연장되는 방향의 하부구획판(110)의 길이 보다 짧을 수 있다. 이에 따라, 유동사의 하강 길이가 증가하여 하강하던 유동사가 분산판(300)에 인접한 때에 유동화제로부터 상승 유동 힘을 전달 받으므로 유동화제에 의한 힘 전달 효율이 증대될 수 있다. 그리고, 방향 전환(U턴)하여 상승하는 유동사가 상부구획판(120)과 하부구획판(110) 사이를 통과하면서 유동하게 되어 난류가 억제되고 유로 형성이 용이하므로, 상승하여 연소로 방향 유동사배출부(420) 또는 외부열교환기 방향 유동사배출부(430)로 유동하는 유동사의 유동 제어가 용이할 수 있다.The distance between the lower end of the upper partition plate 120 and the dispersion plate 300 may be shorter than the length of the lower partition plate 110 in a direction extending from the dispersion plate 300 . Accordingly, as the descending length of the flowing yarn increases and the descending flowing yarn receives the upward flow force from the fluidizing agent when it is adjacent to the dispersion plate 300 , the efficiency of force transmission by the fluidizing agent may be increased. And, the flow yarn that rises by changing the direction (U-turn) flows while passing between the upper partition plate 120 and the lower partition plate 110 to suppress turbulence and facilitate flow path formation. It may be easy to control the flow of the flowing yarn flowing to the discharge unit 420 or the flowing yarn discharge unit 430 in the direction of the external heat exchanger.

하부구획판(110)의 길이는, 분산판(300)과 하우징(400)의 상부벽 사이 길이 대비 30 내지 40% 비율로 형성될 수 있다. 하부구획판(110)이 분산판(300)과 하우징(400)의 상부벽 사이 길이 대비 30% 미만의 비율로 형성되는 경우, 상기와 같은 하부구획판(110)에 의한 유동사의 유동 제어 효율이 저하될 수 있다. 그리고, 하부구획판(110)이 분산판(300)과 하우징(400)의 상부벽 사이 길이 대비 40% 초과의 비율로 형성되는 경우, 상부구획판(120)과 하부구획판(110) 사이에서 유동사의 유동 길이가 증가함으로써 유동사의 유동 압력이 증가하고, 이에 따라, 분산판(300)의 하부에서 공급되는 유동화제의 유동 압력의 증가가 요구되어, 노즐을 통과하는 유동화제의 유동 효율이 저하될 수 있다.The length of the lower partition plate 110 may be formed in a ratio of 30 to 40% of the length between the distribution plate 300 and the upper wall of the housing 400 . When the lower partition plate 110 is formed in a ratio of less than 30% compared to the length between the distribution plate 300 and the upper wall of the housing 400, the flow control efficiency of the flow yarn by the lower partition plate 110 as described above is reduced. may be lowered. And, when the lower partition plate 110 is formed at a ratio of more than 40% of the length between the distribution plate 300 and the upper wall of the housing 400 , between the upper partition plate 120 and the lower partition plate 110 . As the flow length of the flowing yarn increases, the flow pressure of the flowing yarn increases, and accordingly, the flow pressure of the fluidizing agent supplied from the lower part of the dispersion plate 300 is required to increase, and the flow efficiency of the fluidizing agent passing through the nozzle is lowered. can be

상기와 같은 상부구획판(120)과 하부구획판(110)의 형성에 의해, 유동화제에 의한 유동 힘이 하부구획판(110)에 의해 분리되어 각각 별도로 유동사에 전달될 수 있다. 이에 대해서는 하기의 구체적인 일 실시 예에서 설명하기로 한다.By the formation of the upper partition plate 120 and the lower partition plate 110 as described above, the flow force by the fluidizing agent may be separated by the lower partition plate 110 and transmitted to the flow yarn separately. This will be described in a specific embodiment below.

먼저, 도 3 내지 도 5에서 보는 바와 같이, 구체적인 일 실시 예로써, 본 발명의 고체 순환 장치에서, 3개의 윈드박스(200)로 좌측윈드박스(201), 중앙윈드박스(202) 및 우측윈드박스(203)가 형성될 수 있다. 또한, 각각 분산판(300)으로써, 좌측윈드박스(201)와 결합되는 좌측분산판(310), 중앙윈드박스(202)와 결합되는 중앙분산판(320), 우측윈드박스(203)와 결합되는 우측분산판(330)이 형성될 수 있다. 또한, 각각의 분산판(300)은 유동화제가 통과하는 노즐이 형성되고, 좌측분산판(310)에는 제1좌측노즐(311)과 제2좌측노즐(312)이 형성될 수 있고, 중앙분산판(320)에는 중앙노즐(321)이 형성될 수 있으며, 우측분산판(330)에는 제1우측노즐(331)과 제2우측노즐(332)이 형성될 수 있다. 그리고, 좌측분산판(310)에는 하부구획판(110)으로써 좌측하부구획판(111)이 수직 결합되고, 우측분산판(330)에는 하부구획판(110)으로써 우측하부구획판(112)이 수직 결합될 수 있다.First, as shown in FIGS. 3 to 5 , as a specific embodiment, in the solid circulation device of the present invention, the three windboxes 200 are a left windbox 201 , a central windbox 202 and a right windshield. A box 203 may be formed. In addition, as the distribution plates 300 , respectively, the left distribution plate 310 coupled to the left windbox 201 , the central distribution plate 320 coupled to the central windbox 202 , and the right windbox 203 are coupled to each other. A right distribution plate 330 may be formed. In addition, each dispersion plate 300 has a nozzle through which the fluidizing agent passes, and a first left nozzle 311 and a second left nozzle 312 may be formed on the left dispersion plate 310 , and the central dispersion plate A center nozzle 321 may be formed in the 320 , and a first right nozzle 331 and a second right nozzle 332 may be formed in the right distribution plate 330 . In addition, the left lower partition plate 111 is vertically coupled to the left distribution plate 310 as the lower partition plate 110 , and the right lower partition plate 112 as the lower partition plate 110 is connected to the right distribution plate 330 . Can be vertically coupled.

본 발명의 고체 순환 장치, 즉, 루프실의 부피가 증가하면 유동화제의 분사량 증가를 위하여 분산판(300)에 형성된 노즐의 수 증가가 필요하나, 본 발명의 고체 순환 장치를 이용하는 경우, 상대적으로 적은 노즐 수에서 분사되는 유동화제의 유동 힘으로 유동사의 유동이 용이하여, 유동화제의 사용량을 감소시키는 효과를 구현할 수 있다.When the volume of the solid circulation device of the present invention, that is, the loop seal increases, it is necessary to increase the number of nozzles formed on the dispersion plate 300 in order to increase the injection amount of the fluidizing agent. However, when the solid circulation device of the present invention is used, relatively The flow force of the fluidizing agent injected from a small number of nozzles facilitates the flow of the fluidizing sand, and thus the effect of reducing the amount of the fluidizing agent can be realized.

유입부(410)를 통과한 유동사는 양 측의 상부구획판(120)인 좌측상부구획판(121)과 우측상부구획판(122)에 의해 형성된 공간을 통과하여 중앙분산판(320)을 향해 하강하고, 각각의 중앙노즐(321)을 통해 분사되는 유동화제에 의해 양 측의 상부구획판(120)과 중앙분산판(320) 사이 공간을 통과하여 좌측하부구획판(111)과 우측하부구획판(112)을 향해 유동할 수 있다.The flowing yarn passing through the inlet 410 passes through the space formed by the upper left partition plate 121 and the right upper partition plate 122, which are the upper partition plates 120 on both sides, toward the central distribution plate 320. It descends and passes through the space between the upper partition plate 120 and the central distribution plate 320 on both sides by the fluidizing agent injected through each central nozzle 321 to the left lower partition plate 111 and the right lower partition. It can flow towards the plate 112 .

다음으로, 좌측하부구획판(111)을 향해 유동한 유동사는, 제1좌측노즐(311)을 통과한 유동화제로부터 1차 상승 유동 힘을 전달 받은 후 좌측하부구획판(111)과 좌측상부구획판(121) 사이 공간을 통과한 다음, 제2좌측노즐(312)을 통과하여 좌측하부구획판(111)과 하우징(400)의 좌측벽 사이를 통과한 유동화제로부터 2차 상승 유동 힘을 전달 받고 연소로 방향 유동사배출부(420)로 유동할 수 있다.Next, the flow yarn flowing toward the lower left partition plate 111 receives the first upward flow force from the fluidizing agent passing through the first left nozzle 311, and then the left lower partition plate 111 and the left upper partition After passing through the space between the plates 121 , the second upward flow force is transmitted from the fluidizing agent passing between the left lower partition plate 111 and the left wall of the housing 400 through the second left nozzle 312 . It can be received and flow to the combustion furnace direction flow yarn discharge part 420 .

마찬가지로, 우측하부구획판(112)을 향해 유동한 유동사는, 제1우측노즐(331)을 통과한 유동화제로부터 1차 상승 유동 힘을 전달 받은 후 우측하부구획판(112)과 우측상부구획판(122) 사이 공간을 통과한 다음, 제2우측노즐(332)을 통과하여 우측하부구획판(112)과 하우징(400)의 우측벽 사이를 통과한 유동화제로부터 2차 상승 유동 힘을 전달 받고 외부열교환기 방향 유동사배출부(430)로 유동할 수 있다.Similarly, the flow yarn flowing toward the lower right partition plate 112 receives the first upward flow force from the fluidizing agent passing through the first right nozzle 331, and then the right lower partition plate 112 and the right upper partition plate After passing through the space between the 122 and the second right nozzle 332, the second upward flow force is transmitted from the fluidizing agent passing between the right lower partition plate 112 and the right wall of the housing 400. It may flow to the flow yarn discharge part 430 in the direction of the external heat exchanger.

본 발명의 고체 순환 장치는, 복수 개의 윈드박스(200)를 둘러싸는 형상으로 형성되고, 하우징(400)의 하부와 선택적으로 결합되어 윈드박스(200)를 고정 지지하는 윈드박스케이스(500)를 더 포함할 수 있다. 그리고, 윈드박스(200)의 하부에는, 백드롭 현상에 의해 분산판(300)을 통과하여 윈드박스(200)의 내부 공간에 저장된 재 또는 유동사를 배출시키기 위한 배출부(210)가 형성될 수 있다. 배출부(210)는 윈드박스(200)의 바닥벽에 결합 또는 분리 가능한 마개의 형상일 수 있다.The solid circulation device of the present invention includes a windbox case 500 formed in a shape surrounding a plurality of windboxes 200 and selectively coupled to the lower portion of the housing 400 to fix and support the windbox 200 . may include more. And, in the lower portion of the windbox 200, the discharge unit 210 for discharging the ash or flowing sand stored in the inner space of the windbox 200 through the dispersion plate 300 by the backdrop phenomenon to be formed. can The discharge unit 210 may be in the form of a stopper that can be coupled to or detached from the bottom wall of the windbox 200 .

분산판(300)과 결합한 각각의 윈드박스(200)는 윈드박스케이스(500)에 일정하게 배치됨으로써 하나의 그룹을 형성할 수 있고, 윈드박스케이스(500)가 하우징(400)과 결합됨으로써 하우징(400)의 하부에 윈드박스(200)가 위치할 수 있으며, 윈드박스케이스(500)가 하우징(400)과 분리됨으로써 윈드박스(200)가 하우징(400)으로부터 이격될 수 있다. 이에 따라, 각각의 윈드박스(200)를 분리시켜 다른 공간에 별도로 위치시킬 수 있으며, 윈드박스(200)의 내부 공간에 존재하는 재(ash) 또는 유동사를 제거하기에 용이할 수 있다. 이에 대해서는 하기에 상세히 설명하기로 한다.Each windbox 200 combined with the dispersion plate 300 may form a group by being uniformly disposed in the windbox case 500 , and the windbox case 500 is combined with the housing 400 to form a housing. The windbox 200 may be positioned at the lower portion of the 400 , and the windbox case 500 may be separated from the housing 400 so that the windbox 200 may be spaced apart from the housing 400 . Accordingly, each windbox 200 may be separated and located separately in different spaces, and it may be easy to remove ash or flowing sand existing in the inner space of the windbox 200 . This will be described in detail below.

각각의 윈드박스(200)의 하부에는 돌출되어 형성되는 박스돌부(220)가 구비되고, 윈드박스케이스(500)의 바닥면에는 케이스홈(520)이 형성될 수 있다. 그리고, 박스돌부(220)가 케이스홈(520)에 인입 고정되면서 윈드박스(200)가 윈드박스케이스(500)에 설치되어 위치 고정될 수 있다. 이에 따라, 윈드박스케이스(500)에 복수 개의 윈드박스(200)가 설치되더라도 윈드박스(200)의 위치가 안정적으로 유지될 수 있다.A box protrusion 220 protruding from the lower portion of each windbox 200 may be provided, and a case groove 520 may be formed on the bottom surface of the windbox case 500 . In addition, the windbox 200 may be installed in the windbox case 500 and fixed in position while the box protrusion 220 is inserted and fixed in the case groove 520 . Accordingly, even if a plurality of windboxes 200 are installed in the windbox case 500 , the position of the windbox 200 may be stably maintained.

윈드박스케이스(500)의 하부벽에는 외부로부터 전달되는 유동화제가 통과할 수 있도록 타공된 케이스홀(510)이 각각의 윈드박스(200)에 대응되는 위치에 형성될 수 있다. 그리고, 각각의 윈드박스(200) 하부벽에는 결합 및 분리 가능한 배출부(210)가 형성될 수 있다. 상기와 같이 윈드박스케이스(500)로부터 윈드박스(200)를 분리시킨 후, 윈드박스(200)로부터 배출부(210)를 분리시켜, 윈드박스(200)의 내부 공간에 대한 청소 작업을 수행할 수 있고, 윈드박스(200)의 내부 공간에 있는 재 또는 유동사를 제거할 수 있다. 이에 따라, 윈드박스(200)의 내부 공간을 통과하는 유동화제의 유동이 용이하게 되어 유동화제의 유동 제어 효율이 증대될 수 있다.In the lower wall of the windbox case 500 , a perforated case hole 510 may be formed at a position corresponding to each windbox 200 so that the fluidizing agent delivered from the outside can pass therethrough. In addition, a coupling and detachable discharge unit 210 may be formed on the lower wall of each windbox 200 . After separating the windbox 200 from the windbox case 500 as described above, the discharge unit 210 is separated from the windbox 200 to perform a cleaning operation on the inner space of the windbox 200 . It is possible to remove the ash or floating sand in the inner space of the windbox (200). Accordingly, the flow of the fluidizing agent passing through the inner space of the windbox 200 may be facilitated, and thus the flow control efficiency of the fluidizing agent may be increased.

배출부(210)에는, 케이스홀(510)을 통과한 유동화제가 유입될 수 배출부홀(211)이 형성될 수 있으며, 케이스홀(510)과 배출부홀(211)을 통과한 유동화제가 윈드박스(200)의 내부 공간으로 유입될 수 있다. 다만, 구조가 이에 한정되는 것은 아니고, 윈드박스(200)의 바닥벽 일 부위에 케이스홀(510)을 통과한 유동화제가 유입되는 홀인 바닥홀이 형성되고, 윈드박스(200)의 다른 부위에 배출부(210)가 형성될 수도 있다.In the discharge unit 210 , a discharge unit hole 211 may be formed through which the fluidizing agent passing through the case hole 510 may be introduced, and the fluidizing agent passing through the case hole 510 and the discharge unit hole 211 may be introduced into the windbox ( 200) may be introduced into the internal space. However, the structure is not limited thereto, and a bottom hole that is a hole through which the fluidizing agent passing through the case hole 510 is introduced is formed in one part of the bottom wall of the windbox 200 and discharged to another part of the windbox 200 . A portion 210 may be formed.

이하, 본 발명의 고체 순환 장치를 이용한 양방향 고체 순환 방법에 대해 설명하기로 한다.Hereinafter, a bidirectional solid circulation method using the solid circulation device of the present invention will be described.

먼저, 제1단계에서, 유동사가 유입부(410)를 통해 하우징(400)의 내부 공간으로 하강 유입되고, 유동화제가 윈드박스(200)의 내부 공간으로 유입될 수 있다. First, in the first step, the flowing sand may descend and flow into the inner space of the housing 400 through the inlet 410 , and the fluidizing agent may be introduced into the inner space of the windbox 200 .

다음으로, 제2단계에서, 유동화제가 분산판(300)을 통과하여 분사되고, 유동사가 상부구획판(120)과 하부구획판(110) 사이를 향해 분사되는 유동화제의 유동 힘에 의해 1차 상승 유동할 수 있다. 그리고, 제3단계에서, 유동사가 하부구획판(110)과 하우징(400)의 측변 사이를 통과하는 유동화제의 유동 힘에 의해 2차 상승 유동할 수 있다.Next, in the second step, the fluidizing agent is injected through the dispersion plate 300 , and the flowing sand is injected toward between the upper partition plate 120 and the lower partition plate 110 by the flow force of the fluidizing agent. It can flow upwards. And, in the third step, the flow yarn may flow upward by the flow force of the fluidizing agent passing between the lower partition plate 110 and the side of the housing 400 .

그 후, 제4단계에서, 유동사가 하우징(400)의 외부로 배출될 수 있다. 나머지 사항에 대한 상세한 설명은 상기에 기재된 사항에 대한 설명과 동일하다.After that, in the fourth step, the flowing sand may be discharged to the outside of the housing 400 . The detailed description of the remaining matters is the same as the description of the matters described above.

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 실시 예들은 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. The above description of the present invention is for illustration, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can understand that it can be easily modified into other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. will be. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not restrictive. For example, each component described as a single type may be implemented in a distributed manner, and likewise components described as distributed may be implemented in a combined form.

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.The scope of the present invention is indicated by the following claims, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalent concepts should be construed as being included in the scope of the present invention.

10 : 구획판 20 : 윈드박스
30 : 분산판 31 : 노즐
40 : 하우징 41 : 유입부
42 : 연소로 방향 유동사배출부
43 : 외부열교환기 방향 유동사배출부
110 : 하부구획판 111 : 좌측하부구획판
112 : 우측하부구획판 120 : 상부구획판
121 : 좌측상부구획판 122 : 우측상부구획판
200 : 윈드박스 201 : 좌측윈드박스
202 : 중앙윈드박스 203 : 우측윈드박스
210 : 배출부 211 : 배출부홀
220 : 박스돌부 300 : 분산판
310 : 좌측분산판 311 : 제1좌측노즐
312 : 제2좌측노즐 320 : 중앙분산판
321 : 중앙노즐 330 : 우측분산판
331 : 제1우측노즐 332 : 제2우측노즐
400 : 하우징 410 : 유입부
420 : 연소로 방향 유동사배출부
430 : 외부열교환기 방향 유동사배출부
500 : 윈드박스케이스 510 : 케이스홀
520 : 케이스홈 10: partition plate 20: wind box
30: dispersion plate 31: nozzle
40: housing 41: inlet
42: combustion furnace direction flow sand discharge part
43: flow yarn discharge in the direction of external heat exchanger
110: lower partition plate 111: lower left partition plate
112: lower right partition plate 120: upper partition plate
121: upper left partition plate 122: upper right partition plate
200: windbox 201: left windbox
202: central windbox 203: right windbox
210: discharge unit 211: discharge unit hole
220: box protrusion 300: dispersion plate
310: left dispersion plate 311: first left nozzle
312: second left nozzle 320: central distribution plate
321: central nozzle 330: right dispersion plate
331: first right nozzle 332: second right nozzle
400: housing 410: inlet
420: combustion furnace direction flow sand discharge part
430: external heat exchanger direction flowing yarn discharge part
500: windbox case 510: case hole
520: case home

Claims (10)

순환유동층 연소 시스템에 이용되는 양방향 고체 순환 장치에 있어서,
내부에 공간을 구비하는 하우징;
상기 하우징의 상부와 결합되고, 외부로부터 유입되는 유동사가 상기 하우징의 내부 공간으로 유동되도록 유로를 제공하는 유입부;
상기 하우징의 하부에 형성되고, 내부에 공간을 구비하여 외부로부터 유동화제를 유입시킨 후 상기 하우징의 내부 공간으로 공급하는 윈드박스;
상기 하우징과 상기 윈드박스 사이에 형성되고, 상기 유동화제를 통과시켜 상기 유동화제가 분산되도록 하는 분산판;
상기 하우징의 내부 공간의 상부면과 서로 수직하게 결합되고, 상기 하우징의 내부 공간을 구획하는 상부구획판; 및
상기 분산판과 서로 수직하게 결합되고, 상기 하우징의 내부 공간을 구획하는 하부구획판;을 포함하고,
복수 개의 상기 윈드박스 각각은 서로 분리되고, 복수 개의 상기 윈드박스 각각이 상기 분산판과 결합되는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 양방향 고체 순환 장치.
A bidirectional solid circulation device used in a circulating fluidized bed combustion system, comprising:
a housing having a space therein;
an inlet coupled to the upper portion of the housing and providing a flow path so that the flowing yarn flowing from the outside flows into the inner space of the housing;
a windbox formed in the lower part of the housing, having a space therein, and supplying the fluidizing agent from the outside to the inner space of the housing;
a dispersion plate formed between the housing and the windbox and allowing the fluidizing agent to pass therethrough to disperse the fluidizing agent;
an upper partition plate vertically coupled to an upper surface of the inner space of the housing and partitioning the inner space of the housing; and
and a lower partition plate vertically coupled to the dispersion plate and partitioning the inner space of the housing;
Each of the plurality of windboxes is separated from each other, and each of the plurality of windboxes is coupled to the dispersion plate.
 청구항 1에 있어서,
상기 하부구획판은, 상기 상부구획판과 상기 하우징의 측벽 사이에 설치되는 것을 특징으로 하는 양방향 고체 순환 장치.
The method according to claim 1,
The lower partition plate is a bidirectional solid circulation device, characterized in that installed between the upper partition plate and the side wall of the housing.
 청구항 2에 있어서,
상기 유동화제에 의한 유동 힘이 상기 하부구획판에 의해 분리되어 각각 별도로 상기 유동사에 전달되는 것을 특징으로 하는 양방향 고체 순환 장치.
3. The method according to claim 2,
The bidirectional solid circulation device, characterized in that the flow force by the fluidizing agent is separated by the lower partition plate and transmitted to the flow sand separately.
 청구항 2에 있어서,
상기 상부구획판의 하단과 상기 분산판 간 이격 거리가 상기 분산판으로부터 연장되는 방향의 상기 하부구획판의 길이 보다 짧은 것을 특징으로 하는 양방향 고체 순환 장치.
3. The method according to claim 2,
A bidirectional solid circulation device, characterized in that a distance between the lower end of the upper partition plate and the dispersion plate is shorter than a length of the lower partition plate in a direction extending from the dispersion plate.
 청구항 1에 있어서,
상기 하우징의 일 측부와 결합되고, 상기 하우징의 내부 공간을 통과한 유동사가 배출되도록 하는 연소로 방향 유동사배출부, 및
상기 하우징의 타 측부와 결합되고, 상기 하우징의 내부 공간을 통과한 유동사가 배출되도록 하는 외부열교환기 방향 유동사배출부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 양방향 고체 순환 장치.
The method according to claim 1,
A combustion furnace direction flow yarn discharge unit coupled to one side of the housing and configured to discharge the flow yarn that has passed through the inner space of the housing, and
The bidirectional solid circulation device further comprising an external heat exchanger direction flow yarn discharge unit coupled to the other side of the housing and configured to discharge the flow yarn that has passed through the inner space of the housing.
 삭제delete 청구항 1에 있어서,
복수 개의 상기 윈드박스를 둘러싸는 형상으로 형성되고, 상기 하우징의 하부와 선택적으로 결합되어 상기 윈드박스를 고정 지지하는 윈드박스케이스를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 양방향 고체 순환 장치.
The method according to claim 1,
The bidirectional solid circulation device further comprising a windbox case formed in a shape surrounding the plurality of windboxes and selectively coupled to the lower portion of the housing to fix and support the windbox.
 청구항 1에 있어서,
상기 윈드박스의 하부에는, 백드롭 현상에 의해 상기 분산판을 통과하여 상기 윈드박스의 내부 공간에 저장된 재 또는 유동사를 배출시키기 위한 배출부가 형성되는 것을 특징으로 하는 양방향 고체 순환 장치.
The method according to claim 1,
A bidirectional solid circulation device, characterized in that a discharge part for discharging the ash or flowing sand stored in the internal space of the windbox through the dispersion plate by a backdrop phenomenon is formed in the lower portion of the windbox.
 청구항 1의 양방향 고체 순환 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 순환유동층 연소 시스템.
A circulating fluidized bed combustion system comprising the bidirectional solids circulation device of claim 1.
 청구항 1의 양방향 고체 순환 장치를 이용한 양방향 고체 순환 방법에 있어서,
상기 유동사가 상기 유입부를 통해 상기 하우징의 내부 공간으로 하강 유입되고, 상기 유동화제가 상기 윈드박스의 내부 공간으로 유입되는 제1단계;
상기 유동화제가 상기 분산판을 통과하여 분사되고, 상기 유동사가 상기 상부구획판과 상기 하부구획판 사이를 향해 분사되는 상기 유동화제의 유동 힘에 의해 1차 상승 유동하는 제2단계;
상기 유동사가 상기 하부구획판과 상기 하우징의 측변 사이를 통과하는 상기 유동화제의 유동 힘에 의해 2차 상승 유동하는 제3단계; 및
상기 유동사가 상기 하우징의 외부로 배출되는 제4단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 양방향 고체 순환 방법. In the bidirectional solid circulation method using the bidirectional solid circulation device of claim 1,
a first step in which the flowing sand descends and flows into the inner space of the housing through the inlet, and the fluidizing agent flows into the inner space of the windbox;
a second step in which the fluidizing agent is injected through the dispersing plate, and the flowing sand is primarily upwardly flowed by the flow force of the fluidizing agent injected toward between the upper partition plate and the lower partition plate;
a third step in which the flowing yarn is secondarily upwardly flowed by the flow force of the fluidizing agent passing between the lower partition plate and the side edge of the housing; and
and a fourth step of discharging the flowing sand to the outside of the housing.
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