KR102369023B1 - 식물성 오일 부산물을 이용한 화력발전소 및 제철소용 고발열량 바이오매스 성형연료의 제조장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 식물성 오일을 생산하는 공정에서 발생하는 부산물 및 잔사를 이용하여 균일한 품질의 고발열량 성형연료를 연속적으로 생산하는 고발열량 바이오매스 성형연료의 제조장치를 개시한다.
본 발명의 고발열량 바이오매스 성형연료의 제조장치는 공급부, 오일 부산물이 수용된 오일 부산물 탱크, 우드펠릿 또는 바이오매스에 오일 부산물을 흡수시키는 오일 흡수부, 오일 흡수부에 수용된 오일 부산물을 가열하는 가열부, 오일 흡수부를 통과한 우드펠릿 또는 바이오매스의 표면에 묻은 과다 오일 부산물을 제거하는 스테빌라이징부, 스테빌라이징부를 통과한 우드펠릿 또는 바이오매스를 냉각시키는 쿨링부, 오일 부산물 탱크와 가열부에 핫 워터를 공급하는 핫워터 공급부, 스테빌라이징부에 열풍을 공급하는 열풍 공급부, 그리고 설정치의 온도범위로 핫워터 공급부와 열풍 공급부의 온도를 제어하는 제어부를 포함한다.

Description

식물성 오일 부산물을 이용한 화력발전소 및 제철소용 고발열량 바이오매스 성형연료의 제조장치{Apparatus for manufacturing biomass molded fuel with high calorific value for thermoelectric power plant and steelworks using vegetable oil generation by-product}

본 발명은 식물성 오일을 생산하는 공정에서 발생하는 부산물 및 잔사를 이용하여 균일한 품질의 고발열량 성형연료를 연속적으로 생산하는 고발열량 바이오매스 성형연료의 제조장치에 관한 것이다.

화력 발전소와 제철소는 전기 및 철강제품 생산을 위해 화석연료, 특히 석탄을 대규모로 사용하는 대표적인 온실가스 배출산업이다. 화력 발전소는 바이오매스를 이용하여 전소 또는 석탄과 혼합하는 혼소발전을 통해 전력을 생산하고 있다. 또한, 제철소는 연료 대체 목적 외에도 고로 등 공정 내에서 산소를 제거하기 위한 환원제 또는 용강의 이동을 위한 레들카 등에서의 온도저하를 최소화하기 위한 승열제로 바이오매스를 사용하고 있다.

그러나 종래의 바이오매스는 발열량은 3,500 kcal/kg 정도로 석탄에 비해 63 내지 80% 수준임에도 불구하고 가격이 2배 이상 비싼 단점이 있다. 종래의 바이오매스는 저발열량 및 고가격으로 인해 발열량 손실에 따른 경제적 부담 및 연료 구입비가 가중되고 있다. 또한, 종래의 바이오매스는 탄소함량이 약 45% 정도로 석탄 70% 이상에 비해 매우 낮은 수준이다.

이러한 문제를 해결하기 위해 바이오매스를 질소퍼지 후 약 200℃ 이상으로 가온하여 탄소함량 및 발열량을 향상시키는 반탄화 기술이 검토되고 있다. 이러한 반탄화 기술은 신규 설비투자 비용이 증대되고 고온으로 가열하는데 필요한 화석연료가 과다하게 사용되어 경제성이 떨어지는 문제점이 있다.

종래의 바이오매스는 운반 및 취급의 편의성을 위해 펠렛, 브리켓 등의 형상으로 성형을 실시하고 있다. 이와 같이 성형된 바이오매스는 낮은 발열량으로 화석연료 대비 열량저하의 요인이 있고, 이미 성형된 상태로 열량개선 위한 후처리 과정을 적용하기 어려운 문제점이 있다. 또한 종래의 바이오매스는 보관 및 운송 시 분진이 발생하여 창고 및 부두 하역 시 민원이 발생되는 문제점이 있다.

한편, 인도네시아 및 말레이시아 등과 같은 동남아 지역의 경우 팜, 코코넛, 커피 및 콩 등 식물성 오일을 생산하는 공정에서 발생되는 부산물과 잔사 등은 높은 발열량에도 불구하고 낮은 융점, 상온에서의 높은 점성과 고체상태를 유지하는 단점 등으로 인해 일반적인 취급이 어려워 대부분 폐기되거나 저부가가치 원료로 단순 재활용 되고 있는 실정이다.

이러한 식물성 오일 부산물 및 바이오매스의 발열량 향상과 관련된 종래의 기술은 하기와 같다.

한국등록특허 제10-1447976호에서는 오일을 포함한 앨지매스를 건조시키는 단계; 연료첨가제를 파쇄기에 넣고 파쇄하고 건조하고 살균하는 단계; 건조 및 살균된 연료첨가제를 분쇄하는 단계; 상기 오일을 포함한 앨지매스, 3,800kcal/kg 이상의 열량을 가진 천연오일 및 그 오일슬러지와 연료첨가제를 혼합하는 단계; 및 상기 오일을 포함한 상기 오일을 포함한 앨지매스, 천연오일, 그 오일슬러지와 연료첨가제의 혼합물을 성형하는 단계를 포함하는 고체연료의 제조방법을 개시하고 있다. 상술한 한국등록특허 제10-1447976호에 개시된 기술은 고체연료의 열량이 여전히 충분하지 못한 문제점이 있다.

또한, 한국공개특허 제2014-035186호에서는 바이오매스(Biomass) 원료를 준비하는 바이오매스 원료 준비 단계; 준비된 상기 바이오매스 원료를 고온의 성형 설비에 넣어서 펠렛, 브리켓 또는 블록 형태의 바이오매스 성형체를 성형하는 바이오매스 성형 단계; 및 중탕에 의해 고온으로 달궈진 유액에 바이오매스 성형체를 넣어 열처리하는 바이오매스 유액 중탕 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 바이오매스 연료 제조방법을 개시하고 있다. 특히, 상술한 한국공개특허 제2014-035186호는 바이오매스 유액 중탕 단계에서 유액의 온도를 160 ~ 220도의 고온을 유지하여 반탄화 또는 탄화 과정을 수행한다.

이러한 종래의 기술은 유액의 온도가 너무 높아 연료의 소비가 증가하여 생산비용이 늘어나고 생산효율이 떨어지는 문제점이 있다. 또한, 이러한 종래의 바이오매스는 화력 발전소 또는 제철소에서 사용하기에는 여전히 발열량이 부족하고 균일한 고열량의 바이오매스 성형연료를 대량으로 생산하기 어려운 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로써, 본 발명의 목적은 화력 발전소 또는 제철소에서 사용할 수 있는 충분한 열량이 나오는 고열량의 바이오매스 성형연료를 연속적으로 대량 생산할 수 있는 성형연료의 제조장치를 제공하는데 있다.

또한, 본 발명은 오일 부산물의 온도를 저온으로 유지하여 성형연료를 제조하는데 필요한 연료 소비를 줄여 생산성을 증대시키는 성형연료의 제조장치를 제공하는데 있다.

본 발명은 기존의 우드펠릿 제조장치의 후단에 추가 설치하여 기존의 우드펠릿 제조장치를 그대로 이용하면서 고발열량의 바이오매스 성형연료를 대량으로 제조할 수 있는 성형연료 제조장치를 제공하는데 있다.

본 발명은 고발열량의 바이오매스 성형연료의 표면에 코팅이 이루어지도록 하여 비산먼지를 저감함과 동시에 성형연료의 표면에 광택을 유지시켜 상품성을 향상시키는 성형연료의 제조장치를 제공하는데 있다.

본 발명은 고발열량의 바이오매스 성형연료의 표면에 오일이 과다하게 묻지 않도록 하여 일정한 품질을 유지할 수 있는 성형연료의 제조장치를 제공하는데 있다.

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 우드펠릿 또는 바이오매스를 공급하는 공급부, 오일 부산물이 수용된 오일 부산물 탱크, 상기 우드펠릿 또는 바이오매스와 상기 오일 부산물을 공급받아 상기 우드펠릿 또는 바이오매스에 상기 오일 부산물을 흡수시키는 오일 흡수부, 상기 오일 흡수부에 수용된 오일 부산물을 가열하는 가열부, 상기 오일 흡수부를 통과한 우드펠릿 또는 바이오매스의 표면에 묻은 과다 오일 부산물을 제거하는 스테빌라이징부, 상기 스테빌라이징부를 통과한 우드펠릿 또는 바이오매스를 냉각시키는 쿨링부, 상기 오일 부산물 탱크와 상기 가열부에 핫 워터를 공급하는 핫워터 공급부, 상기 스테빌라이징부에 열풍을 공급하는 열풍 공급부, 그리고 상기 오일 부산물 탱크, 상기 오일 흡수부, 그리고 상기 스테빌라이징부의 온도를 측정한 값을 입력받아 설정치의 온도범위로 상기 핫워터 공급부와 상기 열풍 공급부의 온도를 제어하는 제어부를 포함하는 성형연료의 제조장치를 제공한다.

상기 오일 흡수부는 상기 오일 부산물이 수용되는 오일챔버, 그리고 상기 오일챔버에 설치되며 상기 공급부에서 공급된 우드펠릿 또는 바이오매스를 이동시키는 오일흡수용 컨베이어를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 오일흡수용 컨베이어는 매쉬재로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 오일흡수용 컨베이어는 상기 공급부에서 공급된 우드펠릿 또는 바이오매스를 상기 오일 부산물에 담가진 상태로 이동시키는 이동부, 그리고 상기 이동부를 기준으로 상향 경사지게 배치되는 배출부로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 오일흡수용 컨베이어는 상기 공급부에서 공급된 우드펠릿 또는 바이오매스를 이동시키는 매쉬 밸트, 상기 매쉬 밸트의 폭 방향으로 일정한 높이를 이루어 다수가 설치되는 댐부재를 포함하고, 상기 오일 흡수부의 오일챔버에는 상기 댐부재의 상단이 통과하는 부분에 바이오매스 이동량 제한부가 설치되는 것이 바람직하다.

상기 스테빌라이징부는 상기 열풍 공급부에서 열풍을 공급받아 스테빌라이징부에 수용된 우드펠릿 또는 바이오매스의 표면에 과다하게 묻은 오일 부산물을 제거하고 표면 광택을 수행하는 것이 바람직하다.

상기 쿨링부는 상기 스테빌라이징부에서 공급된 우드펠릿 또는 바이오매스를 이동시키는 제1 쿨링 컨베이어, 상기 제1 쿨링 컨베이어의 경사각도와 반대 방향의 경사 각도로 상기 제1 쿨링 컨베이어에 인접하여 설치되는 제2 쿨링 컨베이어, 상기 제1 쿨링 컨베이어에서 전달되는 우드펠릿 또는 바이오매스를 상기 제2 쿨링 컨베이어로 전달하는 경사 가이드부, 그리고 상기 제1 쿨링 컨베이어 또는 상기 제2 쿨링 컨베이어의 상부에 설치되는 쿨링 팬을 포함하는 것이 바람직하다.

상기 제어부는 상기 오일 부산물 탱크의 온도 센싱값과 상기 오일 흡수부의 온도 센싱값을 입력받아 오일 부산물의 온도를 40~80도 범위가 되도록 핫워터 공급부를 제어하고, 상기 스테빌라이징부의 온도 센싱값을 입력받아 그의 내부의 온도를 80~120도 범위가 되도록 상기 열풍 공급부를 제어하는 것이 바람직하다.

상기 제어부는 상기 오일 흡수부에서 우드펠릿 또는 바이오매스가 오일 부산물에 담가진 상태로 5~10초의 범위를 유지하도록 오일흡수용 컨베이어의 이동속도를 제어하는 것이 바람직하다.

이와 같은 본 발명은 우드펠릿 또는 바이오매스가 연속적으로 이동하면서 오일 부산물을 흡수하고, 우드펠릿 또는 바이오매스의 표면에 과다하게 묻은 오일 부산물을 제거하고 표면에 광택을 낸 후 연속적으로 이동하면서 실온으로 쿨링되어 화력 발전소 또는 제철소에서 사용할 수 있는 충분한 열량이 나오는 고열량의 바이오매스 성형연료를 연속적으로 대량 생산할 수 있다.

또한, 본 발명은 오일 부산물의 온도를 저온으로 유지한 상태로 성형연료를 제조하므로 성형연료를 제조하는데 필요한 연료 소비를 줄여 생산성을 증대시키는 효과가 있다.

본 발명은 기존의 우드펠릿 제조장치에 성형연료 제조장치를 연속해서 설치하여 기존의 우드펠릿 제조장치를 그대로 이용하면서도 고발열량의 바이오매스 성형연료를 대량으로 제조할 수 있어 시설비를 줄일 수 있다.

본 발명은 우드펠릿 또는 바이오매스의 표면에 과다하게 묻은 오일 부산물을 제거함과 동시에 표면 광택이 나도록 하여 일정한 품질을 유지하고 보관이나 이동시 비산되는 먼지를 현저하게 줄여 상품성을 향상시키는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 실시예를 설명하기 위해 고발열량 바이오매스 성형연료의 제조장치의 구성도이다.
도 2는 도 1의 주요부를 설명하기 위한 구성도이다.
도 3은 본 발명의 실시예를 설명하기 위해 연속적으로 우드펠릿 또는 성형연료에 오일을 흡수시키는 오일 흡수부를 개략적으로 도시한 구성도이다.
도 4는 본 발명의 실시예를 설명하기 위해 오일 흡수부를 가열하는 가열부를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예의 설명하기 위해 쿨링부를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예를 설명하기 위해 오일 흡수부의 컨베이어 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예를 설명하기 위해 오일 흡수부의 컨베이어의 주요부를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예의 성형연료의 제조장치를 제어하는 제어시스템의 구성도이다.
도 9와 도 10은 본 발명의 실시예의 성형연료의 제조장치를 제어하는 과정을 설명하기 위한 순서도이다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 다른 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 부여하기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 구성도이고, 도 2는 도 1의 주요부를 평면으로 도시한 도면으로, 식물성 오일 부산물을 이용한 화력발전소 및 제철소용 고발열량 바이오매스 성형연료의 제조장치(이하, '성형연료의 제조장치'라고 함)를 도시하고 있다.

본 발명의 성형연료 제조장치는 공급부(1), 오일 부산물 탱크(3), 오일 흡수부(5), 가열부(7), 스테빌라이징부(9), 쿨링부(11), 핫워터 공급부(13), 열풍 공급부(15), 그리고 제어부(C)를 포함한다.

공급부(1)는 우드펠릿 또는 바이오매스를 공급하는 부분으로 호퍼(H)와 공급 컨베이어(17)를 포함할 수 있다. 공급부(1)는 별도의 우드펠릿 또는 바이오매스 가공장치에 연결되어 설치될 수 있다. 이러한 경우 기존의 우드펠릿 또는 바이오매스의 가공장치를 그대로 이용하면서 본 발명의 실시예의 성형연료의 제조장치를 설치하여 시설비를 최소화시킬 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예의 성형연료의 제조장치는 최소의 비용으로 이미 성형된 상태의 우드펠릿 또는 바이오매스의 열량을 향상시키는 후처리 과정이 용이하다.

호퍼(H)는 우드펠릿 또는 바이오매스가 공급되는 부분이다. 그리고 호퍼(H)는 그의 하부에 공급 컨베이어(17)가 설치된다. 공급 컨베이어(17)는 일정한 경사를 이루어 설치될 수 있으며, 오일 흡수부(5)에 연속적으로 우드펠릿 또는 바이오매스를 공급할 수 있다. 이러한 공급 컨베이어(17)는 제어부(C)에 의해 제어되어 구동될 수 있다. 제어부(C)는 세팅된 이송속도 및 이동시간에 의해 제어부(C)에 의해 제어되는 것이 바람직하다. 제어부(C)는 후술하는 오일 흡수부(5)의 오일흡수용 컨베이어(23)의 이동속도와 같은 속도로 공급 컨베이어(17)를 제어할 수 있다.

오일 부산물 탱크(3)는 오일 부산물이 수용되는 탱크이다. 오일 부산물 탱크(3)에 수용되는 오일 부산물은 식물성 오일 부산물로 저위 발열량 기준 4,500 내지 9,900 kcal/kg의 범위의 팜 슬러지, PAO(Palm Acid Oil), 코코넛 오일 부산물, 대두박, 올리브 오일 부산물, 카놀라 오일 부산물 및 커피 부산물 등으로 이루어질 수 있다. 본 발명의 실시예에 사용되는 식물성 오일 부산물은 대규모 오일생산 공장이 있는 인도네시아 및 말레이시아 등 동남아 지역에서 주로 수급할 수 있다. 이러한 식물성 오일 부산물은 팜유, 쿠킹오일과 같은 식물성 오일 생산공정에서 배출되는 것으로, 상온에서 고점도의 고체이며 배출 후 보관된 시간에 따라 색깔이 상이하고 부패도에 따라 악취정도의 차이가 있으나, 본 발명에서는 연료 성형 전 전처리 공정에서 악취를 모두 제거할 수 있어 부패도 등 등급에 관계없이 상기 발열량 조건을 만족하는 경우 모두 사용이 가능하다. 본 발명의 실시예에 사용되는 식물성 오일 부산물은 열을 가하면 액체 상태가 된다. 본 발명의 실시예에서 '식물성 오일 부산물'을 간단하게 '오일 부산물' 이라고 하기로 한다.

오일 부산물 탱크(3)는 그의 저면 또는 일측에 오일 부산물을 가열할 수 있는 오일 부산물 가열부(19)가 배치된다. 오일 부산물 가열부(19)는 오일 부산물 탱크(3)의 저면(또는 외면)에 가열을 위한 파이프(도시생략)가 설치될 수 있다. 오일 부산물 가열부(19)는 핫워터 공급부(13)에서 공급되는 데워진 물과 같은 유체(이하, '물'이라고 함)가 통과하면서 오일 부산물 탱크(3)에 수용된 오일 부산물을 가열할 수 있다. 이러한 오일 부산물 가열부(19)는 후술하는 가열부(7)의 구조와 동일하거나 유사하게 이루어질 수 있다.

즉, 오일 부산물 가열부(19)는 핫워터 공급부(13)의 제1 보일러(13a)와 제1 공급펌프(13b)에 연결되는 제1 공급관로(19a)로 제1 보일러(13a)에서 데워진 물이 공급될 수 있다. 그리고 오일 부산물 가열부(19)는 제1 리턴관로(19b)를 통해 핫워터 공급부(13)의 제1 보일러(13a)에 연결될 수 있다. 따라서 핫워터 공급부(13)의 제1 보일러(13a)를 통해 데워져 공급된 물은 오일 부산물 가열부(19)의 파이프를 통과하여 제1 보일러(13a)로 리턴되어 순환할 수 있다.

오일 흡수부(5)는, 도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이, 우드펠릿 또는 바이오매스와 데워진 오일 부산물을 공급받아 우드펠릿 또는 바이오매스에 오일 부산물을 흡수시키는 장치이다.

오일 흡수부(5)는 오일챔버(21)와 오일흡수용 컨베이어(23)를 포함할 수 있다.

오일챔버(21)는, 도 1에 도시한 바와 같이, 오일 부산물이 수용되며 오일 부산물 탱크(3)와 오일부산물 공급관로(5a)로 연결된다. 그리고 오일부산물 공급관로(5a)에는 오일 부산물의 공급량을 조절할 수 있는 유량조절밸브(5b)가 설치될 수 있다. 제어부(C)는 유량조절밸브(5b)를 제어하여 오일챔버(21)에서 필요한 오일 부산물의 양을 연속적으로 공급하거나 차단할 수 있다.

그리고 오일챔버(21)는 오일부산물 리턴관로(21a)를 통해 오일 부산물 탱크(3)에 연결된다. 즉, 오일부산물 리턴관로(21a)는 오일챔버(21)에 수용된 오일 부산물을 오일 부산물 탱크(3)로 리턴시켜 오일 부산물이 순환되도록 한다(도 1 참조). 오일챔버(21)는 오일 부산물이 수용되며 긴 통과 같은 형상으로 이루어질 수 있다.

오일흡수용 컨베이어(23)는, 도 3에 도시한 바와 같이, 오일챔버(21)의 길이 방향을 따라 오일챔버(21)의 내부에 설치된다. 오일흡수용 컨베이어(23)는 오일 부산물이 쉽게 통과할 수 있는 정도의 매쉬재로 이루어지는 것이 바람직하다.

오일흡수용 컨베이어(23)는 공급부(1)에서 공급된 우드펠릿 또는 바이오매스를 오일 부산물에 잠긴 상태로 이동시키는 역할을 한다. 오일흡수용 컨베이어(23)는 이동부(23a)와 배출부(23b)를 포함한다(도 3 참조). 이동부(23a)는 오일챔버(21)에 길이 방향을 따라 수평으로 배치된다. 이동부(23a)는 우드펠릿 또는 바이오매스가 오일 부산물에 담가진 상태로 우드펠릿 또는 바이오매스를 이동시킬 수 있다. 그리고 배출부(23b)는 이동부(23a)에서 연장되며 우드펠릿 또는 바이오매스가 배출되는 방향을 향해 상향 경사지게 배치된다. 배출부(23b)는 이동부(23a)에 연장되어 일체로 구성되지만 우드펠릿 또는 바이오매스가 오일 부산물에 잠겨진 상태에서 자연스럽게 이동되면서 오일 부산물의 밖으로 배출되도록 하는 역할을 한다.

오일흡수용 컨베이어(23)는 매쉬밸트(23c)와 댐부재(23d)를 포함한다. 매쉬밸트(23c)는 일정한 폭을 가지며 오일 부산물이 자유롭게 통과할 수 있는 정도의 구멍들을 구비하는 것이 바람직하다. 매쉬밸트(23c)는 별도의 구동원(도시생략)에 의해 연속적으로 회전하면서 우드펠릿 또는 바이오매스를 이동시킬 수 있는 구조로 이루어지며 제어부(C)에 의해 이동속도가 제어될 수 있다.

댐부재(23d)는 매쉬밸트(23c)의 폭 방향으로 다수가 설치된다. 댐부재(23d)는 우드펠릿 또는 바이오매스를 이동시킬 때, 댐부재(23d)의 높이(h) 만큼 만 우드펠릿 또는 바이오매스를 이동시키는 역할을 한다.

그리고 오일 흡수부(5)의 오일챔버(21)에는 댐부재(23d)의 상단이 통과하는 부분에 바이오매스 이동량 제한부(25)가 설치될 수 있다(도 6 참조). 바이오매스 이동량 제한부(25)는 공급부(1) 측에 설치되는 것이 바람직하다. 바이오매스 이동량 제한부(25)는 과다한 양의 우드펠릿 또는 바이오매스가 매쉬밸트(23d)에 올려지는 경우에 댐부재(23d)의 높이(h)를 넘는 우드펠릿 또는 바이오매스의 이동을 제한한다. 이러한 본 발명의 실시예는 오일 부산물의 온도와 우드펠릿 또는 바이오매스가 오일 부산물에 잠기는 시간을 고려하여 오일챔버(21)를 통과하는 우드펠릿 또는 바이오매스가 일정량 이하가 되도록 한다. 이러한 본 발명의 실시예는 우드펠릿 또는 바이오매스가 오일챔버(21)에 잠긴 상태로 과다한 양이 통과하는 것을 방지하고 세팅된 양 만큼 만 통과할 수 있도록 하여 일정한 품질을 유지하고 상품성을 향상시킬 수 있다.

한편, 배출부(23b)는 이동부(23a)의 수평면을 기준으로 일정한 각도(a, 도 3 참조)를 이루어 상향 경사지게 배치된다. 이동부(23a)와 배출부(23b)를 이루는 매쉬밸트(23d)는, 도 7에 도시한 바와 같이, 그의 양 사이드측에 일정한 삽입홈부(23e)가 배치된다. 그리고 매쉬밸트(23d)는 이동부(23a)와 배출부(23b)의 경계 부분에 쌍을 이루어 스프로켓 기어(27)가 배치된다. 그리고 매쉬밸트(23d)를 구동시키는 구동롤러(29, 31)는 이동부(23a)의 일단과 배출부(23b)의 일단에 각각 설치된다(도 3 참조). 그리고 배출부(23b) 측에 설치된 구동롤러(31)는 이동부(23a) 측에 설치된 구동롤러(29)에 비해 측면에서 보아 더 높은 위치에 설치된다. 상술한 스프로켓 기어(27)는 이동부(23a)와 배출부(23b)의 경계 부분에서 매쉬밸트(23c)의 삽입홈부(23e)에 끼워져 매쉬밸트(23c)를 눌러 주면서 매쉬밸트(23c)가 원활하게 이동할 수 있도록 한다. 이때 스프로켓 기어(27)가 매쉬밸트(23c)의 양 사이드를 눌러주는 역할을 하여 이동부(23a)에 대해 배출부(23b)가 경사를 이룰 수 있다. 배출부(23b)는 상향 경사지게 배치되면서 우드펠릿 또는 바이오매스가 이동부(23a) 구간을 지날 때에는 오일 부산물에 잠긴 상태로 이동하며 배출부(23b) 구간을 지나면서 오일 부산물에 잠긴 상태가 해제되고 스테빌라이징부(9) 측으로 공급될 수 있다.

가열부(7)는 도 3과 도 4에 도시한 바와 같이, 오일챔버(21)의 하부(또는 외면)에 설치될 수 있으며, 오일 챔버(21)에 공급된 오일 부산물에 열을 가할 수 있다. 이러한 가열부(7)는, 도 4에 도시한 바와 같이, 가열 파이프가 연속적으로 반복하여 밴딩되는 구조를 이룰 수 있다. 가열부(7)는 가열 파이프(7a)를 지그재그 형태로 연속적으로 밴딩시켜 최소의 설치면적으로도 충분히 오일 챔버(21)를 가열할 수 있다. 이러한 가열부(7)는 핫워터 공급부(13)에서 공급되는 데워진 물이 통과하면서 오일챔버(21)에 수용된 오일 부산물을 간접적으로 가열할 수 있다.

가열부(7)는, 도 1에 도시한 바와 같이, 핫워터 공급부(13)의 제2 보일러(13c)와 제2 공급펌프(13d)에 연결되는 제2 공급관로(7b)로 제2 보일러(13c)에서 데워진 물이 공급될 수 있다. 그리고 가열부(7)는 제2 리턴관로(7c)를 통해 핫워터 공급부(13)의 제2 보일러(13c)에 연결될 수 있다. 따라서 핫워터 공급부(13)의 제2 보일러(13c)를 통해 데워져 공급된 물은 가열 파이프(7a)를 통과한 후에 다시 제2 보일러(13c)로 리턴되면서 순환할 수 있다.

제2 보일러(13c)와 제2 공급펌프(13d)는 제어부(C)에 의해 핫워터의 온도와 공급량이 제어될 수 있다.

스테빌라이징부(9)는 우드펠릿 또는 바이오매스를 안정화시켜 상품성을 증대시키기 위한 안정화 장치이다. 이러한 스테빌라이징부(9)는 오일 흡수부(5)를 통과한 우드펠릿 또는 바이오매스의 표면에 묻은 과다 오일 부산물을 제거함과 동시에 우드펠릿 또는 바이오매스의 표면 광택을 낼 수 있다. 스테빌라이징부(9)는 별도의 이송 컨베이어(33, 도 1 참조)에 의해 오일 흡수부(5)를 통과한 우드펠릿 또는 바이오매스를 공급받을 수 있다. 이송 컨베이어(33)는 매쉬재로 이루어져 우드펠릿 또는 바이오매스가 이송되는 동안에 표면에 과다하게 묻은 오일 부산물이 매쉬재를 통과하면서 아래로 떨어져 과다 오일 부산물을 우드펠릿 또는 바이오매스 에서 분리하는 역할을 한다. 스테빌라이징부(9)는 로터리 킬른으로 이루어질 수 있다. 이러한 스테빌라이징부(9)는 그의 내부에 매쉬망(9a)으로 이루어진 통이 배치될 수 있다. 이러한 매쉬망(9a)은 회전하면서 우드펠릿 또는 바이오매스에 묻은 과다 오일을 제거하여 배출시킴과 동시에 서로 우드펠릿 또는 바이오매스들의 입자들이 접촉하면서 표면 광택을 만들 수 있다. 물론, 우드펠릿 또는 바이오매스는 스테빌라이징부(9)에서 회전하면서 서로 부딪혀 표면에 묻은 과다 오일이 제거되고 표면 광택이 이루어진다.

이러한 스테빌라이징부(9)는 열풍라인(9b)을 통해 열풍 공급부(15)와 연결되며, 열풍 공급부(15)에서 열풍을 공급받아 스테빌라이징부(9) 내부의 온도를 유지할 수 있다. 열풍 공급부(15)는 제어부(C)에 의해 제어되는 열풍 공급펌프(15a)에 의해 열풍을 공급받을 수 있다. 그리고 열풍 공급펌프(15a)는 핫워터 공급부(13)와 연결되는 열교환기(15b)와 연결되어 열을 공급받을 수 있다. 물론, 열풍 공급펌프(15a)는 별도의 열풍 공급장치가 사용될 수 도 있다.

쿨링부(11)는 스테빌라이징부(9)를 우드펠릿 또는 바이오매스를 일정한 시간 동안 이동시키면서 냉각시키는 역할을 한다. 쿨링부(11)는 스테빌라이징부(9)에 연결되는 배출 컨베이어(35, 도 2에 도시함)를 통해 우드펠릿 또는 바이오매스를 공급받을 수 있다. 즉, 배출 컨베이어(35)는 스테빌라이징부(9)와 쿨링부(11) 사이에 설치되어 스테빌라이징부(9)에서 처리된 우드펠릿 또는 바이오매스를 쿨링부(11)로 이송시키는 역할을 한다. 이러한 배출 컨베이어(35)는 이송 중 자연 냉각을 위해 매쉬밸트가 사용될 수 있다.

이러한 쿨링부(11)는, 도 5에 도시한 바와 같이, 제1 쿨링 컨베이어(37), 제2 쿨링 컨베이어(39), 경사 가이드부(41), 그리고 쿨링 팬(43)을 포함한다. 쿨링부(11)는 연속적으로 일정한 시간 동안 우드펠릿 또는 바이오매스가 이송되면서 냉각이 되도록 한다.

제1 쿨링 컨베이어(37)는 스테빌라이징부(9)에서 배출되는 우드펠릿 또는 바이오매스를 배출 컨베이어(35)를 통해 전달받아 이송되는 동안 냉각을 시킬 수 있다. 이러한 제1 쿨링 컨베이어(37)는 일정한 각도로 경사져 배치된다. 제1 쿨링 컨베이어(37)는, 도 5에 도시한 바와 같이, 배출 컨베이어(35) 또는 스테빌라이징부(9)에서 배출되는 우드펠릿 또는 바이오매스가 유입되는 부분의 높이(h1) 보다 유출되는 부분의 높이(h2)가 높게 이루어져 이송 방향을 기준으로 상향 경사진 형태로 배치되는 것이 바람직하다.

그리고 제2 쿨링 컨베이어(39)는 제1 쿨링 컨베이어(37)의 일측에 인접하여 나란하게 설치되며 제1 쿨링 컨베이어(37)의 경사각도와 반대방향으로 경사진 형태로 배치된다. 즉, 제2 쿨링 컨베이어(39)는 제1 쿨링 컨베이어(37)를 통해 우드펠릿 또는 바이오매스가 유입되는 부분의 높이(h3) 보다 유출되는 부분의 높이(h4)가 높게 이루어져 이송 방향을 기준으로 상향 경사진 형태로 배치되는 것이 바람직하다.

그리고 경사 가이드부(41)는 제1 쿨링 컨베이어(37)에서 우드펠릿 또는 바이오매스가 유출되는 부분과 제2 쿨링 컨베이어(39)로 유입되는 부분 사이에서 설치된다. 즉, 경사 가이드부(41)는 제1 쿨링 컨베이어(37)와 제2 쿨링 컨베이어(39)가 평면도를 볼 때 측면에 서로 나란하게 배치되 우드펠릿 또는 바이오매스를 제1 쿨링 컨베이어(37)에서 제2 쿨링 컨베이어(39)로 자연 낙하를 통해 전달하는 가이드이다. 이러한 경사 가이드부(41)는 별도의 지면에서 지지되는 지지장치(도시생략)에 의해 설치되거나 제1 쿨링 컨베이어(37)의 일측에 설치될 수 있다. 경사 가이드부(41)는 반원통형상으로 이루어질 수 있다.

쿨링 팬(43)은 제1 쿨링 컨베이어(37) 또는 제2 쿨링 컨베이어(39)에 간격을 이루어 다수가 설치될 수 있다. 쿨링 팬(43)은 제1 쿨링 컨베이어(37)와 제2 쿨링 컨베이어(39)를 따라 우드펠릿 또는 바이오매스가 연속적으로 이송되는 동안 빠른 시간 내에 가열된 우드펠릿 또는 바이오매스를 상온으로 냉각시킨다. 이러한 쿨링 팬(43)은 제1 쿨링 컨베이어(37)와 제2 쿨링 컨베이어(39)를 타고 대량으로 이송되는 우드펠릿 또는 바이오매스를 정해진 시간 내에 상온으로 냉각시켜 포장이 가능하거나 또는 적재할 수 있게 한다. 쿨링 팬(43)은 제어부(C)에 의해 설정된 조건에 따라 제어될 수 있다.

이러한 쿨링부(11)는 우드펠릿 또는 바이오매스가 연속적으로 이동되는 상태에서 상온으로 냉각되어 상품성을 유지하면서도 대량생산에 유리한 이점이 있다.

핫워터 공급부(13)는 상술한 바와 같이 제1 보일러(13a), 제1 공급펌프(13b), 제2 보일러(13c), 그리고 제2 공급펌프(13d)로 이루어질 수 있다. 이러한 핫워터 공급부(13)는 제어부(C)에 의해 제어될 수 있다. 핫워터 공급부(13)는 오일 부산물 탱크(3)와 가열부(7)에 데워진 물을 공급하여 간접가열과 같은 방식으로 연속해서 열을 가할 수 있으며, 제어부(C)의 제어에 따라 유량 또는 온도를 조절하여 오일 부산물 탱크(3)와 가열부(7)의 온도를 자동으로 제어할 수 있다. 따라서 본 발명의 실시예는 우드펠릿 또는 바이오매스는 연속적으로 대량 생산할 수 있다.

열풍 공급부(15)는 열풍 공급펌프(15a)와 열교환기(15b)를 포함하며 제어부(C)에 의해 제어될 수 있다. 열풍 공급부(15)도 제어부(C)에 의해 제어되어 스테빌라이징부(9)의 내부 온도를 제어할 수 있다.

제어부(C)는, 도 8에 도시한 바와 같이, 작동스위치(S), 입력부(I), 오일 부산물 탱크 온도센서(45), 오일챔버 온도센서(47), 그리고 스테빌라이징부 온도센서(49)의 신호 또는 데이터를 입력받아 처리할 수 있다.

작동스위치(S)는 본 발명의 실시예의 성형연료의 제조장치를 구동시키기 위한 것이다. 그리고 입력부(I)는 본 발명의 실시예의 성형연료의 제조장치의 운전조건을 사전에 입력장치에 의해 입력하는 장치이다. 입력부(I)를 통해 입력된 데이터는 제어부(C)에 의해 운전조건 저장 데이터베이스(51)에 저장될 수 있다. 그리고 제어부(C)는 필요에 따라 운전조건 저장 데이터베이스(51)에 저장된 데이터를 로딩하여 제어의 기준으로 사용할 수 있다.

오일부산물 탱크 온도센서(45)는 오일 부산물 탱크(3)의 내부의 수용된 오일 부산물의 온도를 측정하여 제어부(C)에 전송할 수 있다. 오일챔버 온도센서(47)는 오일 흡수부의 오일챔버(21)에 공급된 오일 부산물의 온도를 측정하여 제어부(C)에 전송할 수 있다. 스테빌라이징부 온도센서(49)는 스테빌라이징부(9)의 내부의 온도를 측정하여 제어부(C)에 전송할 수 있다.

상술한 운전조건 저장 데이터베이스(51)는 입력부(I)를 통해 오일 부산물 탱크(3) 및 오일 흡수부(5)의 오일챔버(21)에 수용되는 오일 부산물의 온도가 40~80도의 범위가 되는 운전 조건이 저장될 수 있다. 오일 부산물 탱크(3) 및 오일 흡수부(5)의 오일챔버(21)에 수용되는 오일 부산물의 온도가 70~80도의 범위로 저장되는 것이 더욱 바람직하다. 이러한 온도범위는 본 발명의 성형연료의 제조장치를 시험 가동하여 얻은 결과이다. 오일 흡수부(5)의 오일챔버(21)의 온도가 80도를 넘어가는 경우에는 가열에 필요한 연료 소모량이 증대되고 우드펠릿 또는 바이오매스에 흡수되는 오일 부산물 양은 크게 변화하지 않는다. 따라서 오일 부산물을 비교적 저온으로 가열하여 우드펠릿 또는 바이오매스에 흡수시켜 생산성을 향상시킬 수 있다. 그리고 오일 흡수부(5)의 오일챔버(21)에 수용된 오일 부산물의 온도가 40도 이하로 내려가면 우드펠릿 또는 바이오매스에 흡수되는 양이 현저하게 줄어들어 본 발명의 효과를 내는데 충분하지 못한 점이 있다. 즉, 오일 흡수부(5)의 오일챔버(21)에 수용된 오일 부산물의 온도가 40도에서 80도의 범위에서 우드펠릿 또는 바이오매스에 오일 부산물이 흡수되는 양이 최적화되어 본 발명의 목적을 달성할 수 있다. 더욱 바람직하게는 상술한 바와 같이 오일 흡수부(5)의 오일챔버(21)에 수용된 오일 부산물의 온도가 70~80도의 범위에서 우드펠릿 또는 바이오매스에 오일 부산물이 흡수되는 양이 최적화된다.

또한, 운전조건 저장 데이터베이스(51)는 입력부(I)를 통해 오일 흡수부(5)의 오일챔버(21)에서 우드펠릿 또는 바이오매스가 오일 부산물에 잠긴 상태로 통과하는 시간은 5~10초의 범위가 되도록 운전 조건으로 저장될 수 있다.

오일 흡수부(5)의 오일챔버(21)에서 우드펠릿 또는 바이오매스가 오일 부산물에 잠긴 상태가 5초 이하의 빠른 속도로 통과하면 오일 부산물이 우드펠릿 또는 바이오매스에 충분하게 흡수되지 않으며, 10초 이상으로 느린 속도로 통과하면 우드펠릿 또는 바이오매스에 오일 부산물이 흡수되는 양이 거의 변화가 없으며 제조시간 만을 늘이는 결과가 된다. 특히, 오일 흡수부(5)의 오일챔버(21)에서 우드펠릿 또는 바이오매스가 오일 부산물에 잠긴 상태가 10초 이상으로 느린 속도로 통과하면 우드펠릿 또는 바이오매스의 표면에 과다한 오일 부산물이 묻게 되어 스테빌라이징부(9)에서의 처리시간이 지연되는 단점이 있다.

운전조건 저장 데이터베이스(51)는 입력부(I)를 통해 스테빌라이징부(9)의 내부의 열풍 온도를 80~120도의 범위로 유지하도록 운전 조건을 입력받아 저장될 수 있다. 스테빌라이징부(9)의 내부의 온도가 80도 이하가 되면 우드펠릿 또는 바이오매스의 표면에 과다하게 묻은 오일 부산물이 굳은 상태를 유지하여 용이하게 제거되지 않거나 제거하는데 많은 시간이 필요하며 품질이 떨어진다. 스테빌라이징부(9)의 내부의 온도가 120도 이상이 되면 지나치게 열풍의 온도를 올려 핫 워터 공급부(13)에서 연료 소모량이 증가하여 생산비용이 증대되는 단점이 있다.

운전조건 저장 데이터베이스(51)는 입력부(I)를 통해 우드펠릿 또는 바이오매스가 스테빌라이징부(9)에서 체류하는 시간이 5분 이내가 되도록 운전 조건을 입력 받아 저장될 수 있다. 스테빌라이징부(9)에서 우드펠릿 또는 바이오매스가 체류하는 시간이 5분을 넘어가는 경우에는 제품의 품질의 변화 없이 제조시간이 증가되는 단점이 있다.

운전조건 저장 데이터베이스(51)는 입력부(I)를 통해 우드펠릿 또는 바이오매스가 제1 쿨링 컨베이어(37) 및 제2 쿨링 컨베이어(39)를 통과하는 시간을 5~10분의 범위로 유지하도록 운전 조건을 입력받아 저장될 수 있다.

우드펠릿 또는 바이오매스가 제1 쿨링 컨베이어(37) 및 제2 쿨링 컨베이어(39)를 통과하는 시간이 5분 이하인 경우에는 실온보다 높은 상태가 되어 충분한 냉각이 이루어지지 않으며, 10분 이상인 경우에는 실온 정도로 냉각된 상태를 유지하므로 제조 시간이 증가되는 단점이 있다.

상술한 제어부(C)는 운전조건 저장 데이터베이스(51)에 저장된 데이터를 로딩하고, 동시에 오일 부산물 탱크 온도센서(45), 오일챔버 온도센서(47), 그리고 스테빌라이징부 온도센서(49)의 측정값을 입력받아 로딩된 데이터를 기준으로 핫워터 공급부(13), 유량조절밸브(5d), 열풍 공급부(15), 공급 컨베이어(17), 오일 흡수용 컨베이어(23) 배출 컨베이어(35), 제1 쿨링 컨베이어(37), 제2 쿨링 컨베이어(39), 그리고 쿨링팬(43)을 자동으로 제어할 수 있다.

이와 같이 이루어지는 본 발명의 실시예의 성형연료의 제조장치의 작동 과정을 도 8 내지 도 10을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

작업자는 본 발명의 실시예의 성형연료의 제조장치의 운전 조건을 입력부(I)를 통해 입력한다. 그러면 제어부(C)는 입력된 운전조건 데이터를 운전조건 저장 데이터 베이스(51)에 저장한다. 작업자가 작동스위치(S)를 온 시키면 본 발명의 실시예의 성형연료의 제조장치가 작동한다. 그러면 제어부(C)는 운전조건 저장 데이터베이스(51)에서 상술한 운전 조건에 관한 데이터를 로딩한다(S1).

그리고 제어부(C)는 핫 워터 공급부(13)의 제1 보일러(13a), 제1 공급펌프(13b), 제2 보일러(13c), 그리고 제2 공급펌프(13d)를 구동시킨다. 그러면 제1 공급펌프(13b)는 제1 보일러(13a)에서 데워진 물과 같은 유체(이하, 이하, '물'이라고 함)를 제1 공급관로(19a)를 통해 오일 부산물 가열부(19)에 공급하고 오일 부산물 가열부(19)를 통과한 물을 제1 리턴관로(19b)를 통해 제1 보일러(13a)로 리턴시킨다. 따라서 제1 공급펌프(13b)는 물을 오일 부산물 가열부(19)에 지속적으로 공급하며 순환시킨다. 이 과정에서 오일 부산물 탱크(3)에 수용된 오일 부산물은 간접적으로 가열된다.

또한, 제2 공급펌프(13d)는 제2 보일러(13c)에서 데워진 물과 같은 유체(이하, '물'이라고 함)를 제2 공급관로(7b)를 통해 가열부(7)에 공급하고 가열부(7)를 통과한 물은 제2 리턴관로(7c)를 통해 다시 제2 보일러(13c)로 리턴시킨다. 따라서 제2 공급펌프(13d)는 물을 가열부(7)에 지속적으로 공급하며 순환시킨다. 이 과정에서 오일챔버(21)에 수용된 오일 부산물은 간접적으로 가열되어 일정한 온도를 유지하거나 또는 온도가 저하되는 것이 방지된다.

이와 동시에 제어부(C)는 열풍공급부(15)의 열풍공급펌프(15a)를 구동시킨다. 그러면 열풍 공급펌프(15a)는 열풍라인(19b)을 통해 열교환기(15b)에서 데워진 공기를 스테빌라이징부(9)에 공급한다.

계속해서 제어부(C)는 오일 부산물 탱크(3)에 수용된 오일 부산물의 온도를 측정한 오일 부산물 탱크 온도센서(45)의 측정값을 입력받는다(S3). 그리고 제어부(C)는 핫 워터 공급부(13)의 제1 공급펌프(13b)의 구동상태를 유지한다(S5). 제어부(C)는 오일 부산물 탱크 온도센서(45)에서 입력된 온도 측정값과 운전 조건 설정범위의 온도값인 40~80도의 범위를 비교하여 오일 부산물 탱크(3)에 수용된 오일 부산물의 온도가 설정 범위(40~80도)의 이하인가를 판단한다(S7). 제어부(C)는 오일 부산물 탱크(3)에 수용된 오일 부산물의 온도가 설정 범위 이하로 판단되면 오일 부산물 탱크 온도 센서값 입력 단계(S3)의 이전 단계를 수행하고, 오일 부산물 탱크(3)에 수용된 오일 부산물의 온도가 설정 범위 이하의 조건을 만족하지 않으면 오일 부산물 탱크(3)의 온도가 설정범위 이상인가를 판단한다(S9). 제어부(C)는 오일 부산물 탱크(3)에 수용된 오일 부산물의 온도가 설정 범위 이상인가를 판단하는 단계(S9)에서 오일 부산물 탱크(3)에 수용된 오일 부산물의 온도가 설정 범위 이상으로 판단되면 제1 공급펌프(13b)의 구동을 정지하고, 오일 부산물 탱크(3)에 수용된 오일 부산물의 온도가 설정 범위 이상인가를 판단하는 단계(S9)의 이전 단계를 수행한다.

제어부(C)는 오일 부산물 탱크(3)에 수용된 오일 부산물의 온도가 설정 범위 이상인가를 판단하는 단계(S9)에서 오일 부산물 탱크(3)에 수용된 오일 부산물의 온도가 설정 범위 이상이 아니면 오일부산물 탱크(3)와 오일흡수부(5)의 오일챔버(21)를 연결하는 오일 부산물 공급관로(5a)에 설치된 유량조절밸브(5b)를 오픈시켜 오일챔버(21)로 오일 부산물이 공급되도록 하고, 오일챔버 온도 센서(47)에서 측정된 값을 입력받고(S11) 제2 공급펌프(17)를 구동한다(S13).

그리고 제어부(C)는 오일챔버(21)에 수용된 오일부산물의 온도가 설정범위 이하인가를 판단한다(S15).

제어부(C)는 오일챔버 온도센서(47)에서 입력된 온도 측정값과 운전 조건 설정범위의 온도값인 40~80도의 범위를 비교하여 오일챔버(21)의 오일부산물 온도가 설정범위(40~80도)의 이하인가를 판단한다(S15). 제어부(C)는 오일챔버(21)에 공급된 오일 부산물의 온도가 설정 범위 이하로 판단되면 오일챔버 온도 센서값 입력 단계(S11) 이전의 단계를 수행하고, 오일챔버(21)에 수용된 오일 부산물의 온도가 설정 범위 이하의 조건을 만족하지 않으면 오일챔버(21)에 수용된 오일 부산물의 온도가 설정범위 이상인가를 판단한다(S17). 제어부(C)는 오일챔버(21)에 수용된 오일 부산물의 온도가 설정 범위 이상인가를 판단하는 단계(S17)에서 오일 부산물의 온도가 설정 범위 이상으로 판단되면 제2 공급펌프(13d)의 구동을 정지시키고, 오일챔버(21)에 수용된 오일부산물의 온도가 설정 범위 이상인가를 판단하는 단계(S17)의 이전 단계를 수행한다.

제어부(C)는 오일챔버(21)에 수용된 오일 부산물의 온도가 설정 범위 이상인가를 판단하는 단계(S17)에서 오일 부산물의 온도가 설정 범위 이상이 아니면 공급부(1)의 공급 컨베이어(17)를 구동한다(S19).

계속해서 제어부(C)는 오일챔버(21)에서 오일흡수 시간의 로딩 값을 이용하여 오일흡수용 컨베이어(23)의 구동속도를 계산(S21)하여 오일 흡수용 컨베이어(23)를 계산된 값에 대응상태를 유지하도록 구동시킨다(S23).

그러면 공급 컨베이어(17)를 통해 공급된 우드펠릿 또는 바이오매스가 오일 흡수용 컨베이어(23)에 의해 정해진 시간동안 이동한다. 즉, 우드펠릿 또는 바이오매스는 데워진 오일 부산물에 잠긴 상태를 5 ~ 10초의 범위를 유지하여 이동하고 이 범위의 시간이 지나면 오일 흡수용 컨베이어(23)의 배출부(23b)에 의해 배출된다.

그리고 오일 흡수용 컨베이어(23)의 배출부(23b)를 통과한 우드펠릿 또는 바이오매스는 이송 컨베이어(33)를 통해 스테빌라이징부(9)에 공급된다.

계속해서 제어부(C)는 스테빌라이징부 온도센서(49)에서 측정된 스테빌라이징부(9)의 내부의 온도값을 입력받는다(S25). 열풍 공급부(15)의 구동상태를 유지한다(S27).

그리고 제어부(C)는 열풍 공급부(15)의 열풍공급펌프(15a)의 구동상태를 유지한다(S27). 제어부(C)는 스테빌라이징부 온도센서(49)에서 입력된 온도 측정값과 운전 조건 설정범위의 온도값인 80~120도의 온도 범위를 비교하여 스테빌라이징부(9)의 내부의 온도가 설정 범위(80~120도)의 이하인가를 판단한다(S29). 제어부(C)는 스테빌라이징부(9)의 내부 온도가 설정 범위 이하로 판단되면 스테빌라이징부의 온도 센서 값 입력단계(S25) 이전의 단계를 수행하고, 스테빌라이징부(9)의 내부 온도가 설정 범위 이하의 조건을 만족하지 않으면 스테빌라이징부(9)의 온도가 설정범위 이상인가를 판단한다(S31). 제어부(C)는 스테빌라이징부(9)의 내부 온도가 설정 범위 이상인가를 판단하는 단계(S31)에서 스테빌라이징부(9)의 내부 온도가 설정 범위 이상으로 판단되면 열풍 공급부(15)의 열풍공급펌프(15a)의 구동을 정지하고(S33), 스테빌라이징부(9)의 내부 온도가 설정 범위 이상인가를 판단하는 단계(S31)의 이전 단계를 수행한다.

제어부(C)는 스테빌라이징부(9)의 내부 온도가 설정 범위 이상인가를 판단하는 단계(S31)에서 스테빌라이징부(9)의 내부 온도가 설정 범위 이상이 아니면 스테빌라이징부(9)를 구동한다(S35). 그러면 스테빌라이징부(9)는 회전하면서 우드펠릿 또는 바이오매스가 서로 접촉하거나 또는 매쉬망(9a)에 접촉하면서 우드펠릿 또는 바이오매스의 표면에 과다하게 묻은 오일 부산물이 제거된다. 스테빌라이징부(9)에서 제거된 과다 오일 부산물은 매쉬망(9a)을 통해 배출될 수 있다. 이러한 스테빌라이징부(9)가 작동하는 과정에서 우드펠릿 또는 바이오매스가 서초 접촉하거나 매쉬망(9a)에 접촉하면서 우드펠릿 또는 바이오매스에 묻은 과다한 오일 부산물이 제거됨과 동시에 우드펠릿 또는 바이오매스의 표면에 광택이 이루어진다. 이와 같이 스테빌라이징부(9)는 우드펠릿 또는 바이오매스의 표면에 묻은 과다 부산물 오일을 제거하는 것뿐 만 아니라 우드펠릿 또는 바이오매스에 표면 광택이 이루어지도록 하는 안정화 작업을 통해 상품성을 향상시킬 수 있다.

계속해서 제어부(C)는 스테빌라이징부(9)의 구동설정 시간을 만족하는가를 판단한다(S37). 제어부(C)는 스테빌라이징부의 설정시간 범위를 만족하는가를 판단하는 단계(S37)에서 조건을 만족하지 않으면 스테빌라이징부 구동단계(S35) 이전의 단계를 수행한다. 제어부(C)는 스테빌라이징부의 설정시간 범위를 만족하는가를 판단하는 단계(S37)에서 조건을 만족하는 경우에 배출 컨베이어(35)를 구동시킨다(S39). 그러면 스테빌라이징부(9)에서 표면처리가 된 우드펠릿 또는 바이오매스가 쿨링부(11)로 이송된다. 배출 컨베이어(35)도 매쉬망으로 이루어져 우드펠릿 또는 바이오매스가 배출 컨베이어(35)를 타고 이동하는 동안 실온에 의해 냉각이 이루어진다.

제어부(C)는 쿨링 팬(43)을 구동시킨다(S41). 그리고 제어부(C)는 제1 쿨링 컨베이어(37)과 제2 쿨링 컨베이어(39)을 구동시킨다(S43). 그러면 배출 컨베이어(35)에서 전달되는 우드펠릿 또는 바이오매스가 제1 쿨링 컨베이어(37)를 타고 이동한다. 우드펠릿 또는 바이오매스가 제1 쿨링 컨베이어(37)를 타고 이동하면서 쿨링 팬(43)에 의해 실온으로 냉각된다. 그리고 제1 쿨링 컨베이어(37)를 타고 이동한 우드펠릿 또는 바이오매스는 경사 가이드(41)를 통해 제2 쿨링 컨베이어(39)로 전달된다. 그리고 우드펠릿 또는 바이오매스는 제2 쿨링 컨베이어(39)를 타고 이동하면서 역시 쿨링 팬(43)에 의해 냉각된다. 이때 제어부(C)는 제1 쿨링 컨베이어(37)와 제2 쿨링 컨베이어(39)를 타고 이동하는 시간을 운전조건 저장 데이터 베이스(51)에 입력된 데이터에 의해 5~10분으로 제어하는 것이 바람직하다. 그리고 제1 쿨링 컨베이어(37)와 제2 쿨링 컨베이어(39)는 매쉬재로 이루어져 냉각 효율을 향상시킬 수 있다. 그러면 우드펠릿 또는 바이오매스는 실온으로 냉각될 수 있다. 그리고 본 발명의 실시예에서와 같이 제1 쿨링 컨베이어(37)와 제2 쿨링 컨베이어(39)가 서로 측면에 인접하게 배치되면서 서로 반대 방향으로 상향 경사지게 이루어지므로, 제1 쿨링 컨베이어(37)를 타고 이동한 우드펠릿 또는 바이오매스 가장 높은 지점에서 경사 가이드부(41)에 자연낙하되어 제2 쿨링 컨베이어(39)를 전달된다. 제2 쿨링 컨베이어(39)도 상향 경사지게 배치되므로 연속적으로 생산되는 다량의 우드펠릿 또는 바이오매스를 차량에 용이하게 적재하거나 보관할 수 있다. 특히, 본 발명의 실시예에서 제1 쿨링 컨베이어(37)와 제2 쿨링 컨베이어(39)가 서로 반대방향으로 경사를 이루어 서로의 측면에 배치되는 구조를 통해 제1 쿨링 컨베이어(37)와 제2 쿨링 컨베이어(39)의 설치 면적을 줄이면서도 우드펠릿 또는 바이오매스가 제1 쿨링 컨베이어(37)와 제2 쿨링 컨베이어(39)를 타고 이동하는 시간 동안에 충분한 냉각이 이루어질 수 있다.

따라서 본 발명의 실시예의 성형연료의 제조장치는 연속적으로 대량의 우드펠릿 또는 바이오매스를 생산할 수 있으며, 품질을 향상시켜 화력발전소 및 제철소에서 요구하는 조건을 만족시킬 수 있다.

이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.

1. 공급부, 3. 오일 부산물 탱크,
5. 오일 흡수부, 5a. 오일부산물 공급관로,
5b. 유량조절밸브,
7. 가열부, 7a. 가열파이프,
7b. 제2 공급관로, 7c. 제2 리턴관로,
9. 스테빌라이징부, 9a. 매쉬망,
9b. 열풍라인,
11. 쿨링부,
13. 핫워터 공급부, 13a. 제1 보일러,
13b. 제1 공급펌프, 13c. 제2 보일러,
13d. 제2 공급펌프,
15. 열풍 공급부, 15a. 열풍 공급펌프,
15b. 열교환기,
17. 공급 컨베이어,
19. 오일 부산물 가열부, 19a. 제1 공급관로,
19b. 제1 리턴관로, 21. 오일챔버,
21a. 오일부산물 리턴관로,
23. 오일흡수용 컨베이어, 23a. 이동부,
23b. 배출부, 23c. 매쉬밸트,
23d. 댐부재, 23e. 삽입홈부,
25. 바이오매스 이동량 제한부, 27. 스프로켓 기어,
29, 31. 구동롤러,
33. 이송 컨베이어, 35. 배출 컨베이어,
37. 제1 쿨링 컨베이어, 39. 제2 쿨링 컨베이어,
41. 경사 가이드부, 43. 쿨링 팬,
45. 오일 부산물 탱크 온도센서, 47. 오일챔버 온도센서,
49. 스테빌라이징부 온도센서, 51. 운전조건 저장 데이터 베이스

Claims (9)

1. 우드펠릿 또는 바이오매스를 공급하는 공급부,
   오일 부산물이 수용된 오일 부산물 탱크,
   상기 우드펠릿 또는 바이오매스와 상기 오일 부산물을 공급받아 상기 우드펠릿 또는 바이오매스에 상기 오일 부산물을 흡수시키는 오일 흡수부,
   상기 오일 흡수부에 수용된 오일 부산물을 가열하는 가열부,
   상기 오일 흡수부를 통과한 우드펠릿 또는 바이오매스의 표면에 묻은 과다 오일 부산물을 제거하는 스테빌라이징부,
   상기 스테빌라이징부를 통과한 우드펠릿 또는 바이오매스를 냉각시키는 쿨링부,
   상기 오일 부산물 탱크와 상기 가열부에 핫 워터를 공급하는 핫워터 공급부,
   상기 스테빌라이징부에 열풍을 공급하는 열풍 공급부, 그리고
   상기 오일 부산물 탱크, 상기 오일 흡수부, 그리고 상기 스테빌라이징부의 온도를 측정한 값을 입력받아 설정치의 온도범위로 상기 핫워터 공급부와 상기 열풍 공급부의 온도를 제어하는 제어부를 포함하며,
   상기 쿨링부는
   상기 스테빌라이징부에서 공급된 우드펠릿 또는 바이오매스를 이동시키는 제1 쿨링 컨베이어,
   상기 제1 쿨링 컨베이어의 경사각도와 반대 방향의 경사 각도로 상기 제1 쿨링 컨베이어의 측면부에 설치되는 제2 쿨링 컨베이어,
   상기 제1 쿨링 컨베이어에서 전달되는 우드펠릿 또는 바이오매스를 상기 제2 쿨링 컨베이어로 전달하는 경사 가이드부, 그리고
   상기 제1 쿨링 컨베이어 또는 상기 제2 쿨링 컨베이어의 상부에 설치되는 쿨링 팬을 포함하고,
   상기 제어부는
   상기 제1 쿨링 컨베이어와 상기 제2 쿨링 컨베이어의 속도 및 상기 쿨링 팬을 제어하여 이동하는 우드펠릿 또는 바이오매스를 설정된 시간 내에 상온으로 냉각시키는 성형연료의 제조장치.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 오일 흡수부는
   상기 오일 부산물이 수용되는 오일챔버, 그리고
   상기 오일챔버에 설치되며 상기 공급부에서 공급된 우드펠릿 또는 바이오매스를 이동시키는 오일흡수용 컨베이어,
   를 포함하는 성형연료의 제조장치.
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 오일흡수용 컨베이어는
   매쉬재로 이루어지는 성형연료의 제조장치.
4. 청구항 2에 있어서,
   상기 오일흡수용 컨베이어는
   상기 공급부에서 공급된 우드펠릿 또는 바이오매스를 상기 오일 부산물에 담가진 상태로 이동시키는 이동부, 그리고
   상기 이동부를 기준으로 상향 경사지게 배치되는 배출부
   로 이루어지는 성형연료의 제조장치.
5. 청구항 2에 있어서,
   상기 오일흡수용 컨베이어는
   상기 공급부에서 공급된 우드펠릿 또는 바이오매스를 이동시키는 매쉬 밸트,
   상기 매쉬 밸트의 폭 방향으로 일정한 높이를 이루어 다수가 설치되는 댐부재를 포함하고,
   상기 오일 흡수부의 오일챔버에는 상기 댐부재의 상단이 통과하는 부분에 바이오매스 이동량 제한부가 설치되는 성형연료의 제조장치.
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 스테빌라이징부는
   상기 열풍 공급부에서 열풍을 공급받아 스테빌라이징부에 수용된 우드펠릿 또는 바이오매스의 표면에 과다하게 묻은 오일 부산물을 제거하고 표면 광택을 수행하는 성형연료의 제조장치.
7. 삭제
8. 청구항 1에 있어서,
   상기 제어부는
   상기 오일 부산물 탱크의 온도 센싱값과 상기 오일 흡수부의 온도 센싱값을 입력받아 오일 부산물의 온도를 40~80도 범위가 되도록 핫워터 공급부를 제어하고,
   상기 스테빌라이징부의 온도 센싱값을 입력받아 그의 내부의 온도를 80~120도 범위가 되도록 상기 열풍 공급부를 제어하는 성형연료의 제조장치.
9. 청구항 1에 있어서,
   상기 제어부는
   상기 오일 흡수부에서 우드펠릿 또는 바이오매스가 오일 부산물에 담가진 상태로 5 ~ 10초의 범위를 유지하도록 오일흡수용 컨베이어의 이동속도를 제어하는 성형연료의 제조장치.

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