KR19990045747A - 슬래그 탭 연소 방식 석탄 연료 발전소의 연소장치 작동 방법및 그에 따라 작동하는 연소장치 - Google Patents

슬래그 탭 연소 방식 석탄 연료 발전소의 연소장치 작동 방법및 그에 따라 작동하는 연소장치 Download PDF

Info

Publication number
KR19990045747A
KR19990045747A KR1019980701990A KR19980701990A KR19990045747A KR 19990045747 A KR19990045747 A KR 19990045747A KR 1019980701990 A KR1019980701990 A KR 1019980701990A KR 19980701990 A KR19980701990 A KR 19980701990A KR 19990045747 A KR19990045747 A KR 19990045747A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
coal
titanium
combustion
containing material
slag
Prior art date
Application number
KR1019980701990A
Other languages
English (en)
Inventor
에리히 훔스
호르스트 슈필만
랄프 길겐
Original Assignee
디어터 크리스트, 베르너 뵈켈
지멘스 악티엔게젤샤프트
루프
슈테아크 악티엔게젤샤프트
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 디어터 크리스트, 베르너 뵈켈, 지멘스 악티엔게젤샤프트, 루프, 슈테아크 악티엔게젤샤프트 filed Critical 디어터 크리스트, 베르너 뵈켈
Publication of KR19990045747A publication Critical patent/KR19990045747A/ko

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L9/00—Treating solid fuels to improve their combustion
    • C10L9/10—Treating solid fuels to improve their combustion by using additives
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23J—REMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES 
    • F23J7/00—Arrangement of devices for supplying chemicals to fire
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L10/00—Use of additives to fuels or fires for particular purposes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L10/00—Use of additives to fuels or fires for particular purposes
    • C10L10/02—Use of additives to fuels or fires for particular purposes for reducing smoke development
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23B—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING ONLY SOLID FUEL
    • F23B5/00—Combustion apparatus with arrangements for burning uncombusted material from primary combustion
    • F23B5/02—Combustion apparatus with arrangements for burning uncombusted material from primary combustion in main combustion chamber
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S44/00—Fuel and related compositions
    • Y10S44/905—Method involving added catalyst

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Gasification And Melting Of Waste (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)

Abstract

석탄 연료 발전소의 연소 장치에서 연도 가스에 의해 운반되는 분진은 50% 까지 연소 가능한 물질을 함유한다. 완전 연소에 의한 높은 효율을 얻기 위해, 슬래그 탭 연소 방식 석탄 연료 발전소에서는 분진이 연소실로 반송된다. 그러나, 이로 인해 연소 회로내에서 석탄 또는 분진 입자의 평균 체류 시간이 길어진다. 본 발명에 따라 석탄 완전 연소를 촉진시키기 위해 석탄에 부가해서 티탄 함유 물질이 공급되는 것을 특징으로 하는 슬래그 탭 연소 방식 석탄 연료 발전소의 연소장치 작동 방법 및 그에 따라 작동하는 슬래그 탭을 구비한 연소장치가 제공된다. 따라서, 연료의 스루풋이 증가되고, 그 결과 발전소의 효율이 증대된다.

Description

슬래그 탭 연소 방식 석탄 연료 발전소의 연소장치 작동 방법 및 그에 따라 작동하는 연소장치
석탄 연료 발전소의 연소장치를 작동시키기 위한 2가지 연소 기술, 즉 건식 연소 방식 및 슬래그 탭 연소 방식이 있다. 건식 연소 방식에서는 연소실의 온도가 재의 용융 온도 미만이다. 따라서, 발생하는 재가 연도 가스에 의해 거의 완전히 운반되고 분진으로서 후속 접속된 분리 시스템, 예컨대 전기 집진기에 모여진다. 분진은 첨가제로서 건축 산업에 사용될 수 있다. 독일 특허 공개 제 31 28 903 A1호에는 건식 연소 방식에서 연소를 개선시키기 위해 첨가제로서 여러 가진 산화금속을 사용하는 것이 공지되어 있다.
슬래그 탭 연소 방식에서는 연소실(이 경우에는 슬래그 탭이라고도 함)의 연소 온도가 재의 용융 온도 이상이다. 정상적인 작동 조건에서 상기 온도는 약 1500℃이다. 연소를 위해 사용되는 석탄의 재 용융 온도는 심하게 변할 수 있고 산화알루미늄 Al2O3및 규산염 SiO2의 함량에 의존한다. 재의 대부분은 연소실 바닥에 모여 슬래그를 형성하고 배출구를 통해 그 아래 놓인 습식 슬래그 제거기에 공급된다. 이것은 물통이며, 유출된 액체 재가 상기 물통에 모여져 담금질된다. 이렇게 해서 생긴, 주로 규산알루미늄으로 이루어진 과립(= 슬래그 탭 과립)은 거친 구조를 갖는다. 상기 과립은 도로 공사에 사용되며, 예컨대 벌크 재료 및 그릿(grit)으로 사용된다. 연도 가스 흐름에 의해 운반되는, 50% 까지 연소 가능한 물질(탄소 및/또는 불완전 연소 탄화수소)로 이루어진 분진은 전기 집진기에서 분리된다.
매우 효율적인 슬래그 탭 작동을 위해, 즉 완전 연소, 신속한 연료 변환 및 NOx-형성의 방지를 위해, 연소실 또는 슬래그 탭의 온도 및 재의 용융 온도가 서로 매칭되어야 한다. 석탄의 조성(조성에 따라 재 용융 온도가 1300℃ 내지 1700℃로 변동됨)은 석탄 연료 발전소의 설계, 예컨대 연소실의 설계를 결정한다. 그러나, 석회석의 혼합에 의해 재의 용융 온도를 낮출 수 있다. 경험상, 석탄에 약 2%의 석회석을 첨가함으로써, 재의 용융 온도가 약 100℃ 정도 떨어질 수 있는 것으로 나타난다. 이 방법에 의해 연소 장치의 작동이 조정된다.
연료의 완전 연소에 의한 높은 효율을 얻기 위해, 슬래그 탭 연소 방식에 따라 작동되는 석탄 연료 발전소에서는 분진이 별도의 분진 반송 라인을 통해 재차 연소실내로 블로잉된다. 이 경우 연소실 또는 슬래그 탭의 모든 재는 슬래그로 발생하며 통상의 방법으로 처분될 수 있다.
분진 반송 라인을 통해 연료의 완전 연소가 이루어지기는 하지만, 연소 회로에서 석탄 또는 분진 입자의 평균 체류 시간이 길어진다. 따라서, 석탄의 최대 스루풋 및 가능한 발전소의 출력이 제한된다는 단점이 있다.
본 발명은 슬래그 탭 연소 방식 석탄 연료 발전소의 연소장치 작동 방법에 관한 것이다. 본 발명은 또한 상기 방법을 실시하기 위한 연소 장치에 관한 것이다.
도 1은 슬래그 탭, 석탄 분쇄기, NOx-제거 장치 및 과립 형성 수단을 포함하는 석탄 연료 발전소 연소장치의 개략도이고,
도 2는 분진 반송 라인을 구비한 도 1에 따른 석탄 연료 발전소이며,
도 3은 사용된 촉매 물질의 첨가량을 증가시킬 때 분진량에 대한 제 1 다이어그램이고,
도 4는 석탄 혼합물 중의 촉매량의 함수로서 분진 중의 연소 가능한 물질량의 제 2 다이어그램이며,
도 5 내지 7은 석탄 혼합물 중의 촉매 성분의 함수로서 연소실 다음에 배치된 부품에서 슬래그, 분진 또는 슬래그형 침전물 중의 NOx-제거 촉매의 촉매 성분(TiO2, V2O5, WO3)의 함량을 나타낸 제 3, 제 4 및 제 5 다이어그램이다.
본 발명의 목적은 연료의 스루풋 및 발전소의 출력을 증가시킬 수 있도록 구성된, 슬래그 탭 연소 방식에 따라 작동하는 석탄 연료 발전소의 작동 방법을 제공하는 것이다. 본 발명의 또다른 목적은 매우 간단한 수단으로 상기 방법을 실시하는데 적합한 연소장치를 만드는 것이다.
방법에 관련한 상기 목적은 본 발명에 따라 슬래그 탭의 석탄 완전 연소를 촉진시키기 위해, 석탄에 부가해서 티탄 함유 물질이 공급됨으로써 달성된다. 티탄(이산화티탄 TiO2로 측정)은 최대로 3 : 97의 이산화티탄 : 석탄 비율로 첨가되어야 한다.
본 발명은 이산화티탄이 연소실에서 석탄의 완전 연소 및 석탄의 스루풋을 증가시키고, 그 결과 발전소의 효율을 증대시킨다는 사실을 기초로 한다.
효율적인 연소를 위해, 점성 및 재의 용융 온도가 전술한 바와 같이 티탄 함유 물질의 첨가에 의해 현저히 변동되지 않아야 한다. 특히, 슬래그 탭의 조건 하에서 이산화티탄으로 주어지는 티탄의 첨가는 연소실 뒤에서 파이프 및 벽에 모여지는 슬래그형 침전물의 형성을 촉진시키지 않아야 한다. 이산화티탄은 재 또는 슬랙그의 융점을 떨어뜨리는 것으로 나타났다. 이로 인해, 용융되지 않고 달라 붙지 않는 모래형 분진으로부터 인성, 유동성 및 접착성 슬래그가 형성될 수 있고, 상기 슬래그는 석탄 연료 발전소의 정비시 높은 세척 비용 및 경제적 손실을 야기시킨다. 그러나, 이산화티탄은 대부분이 액체 재 중에 있는 것으로 나타났다. 공급되는 석탄과 티탄 함유 물질의 총량 중에 약 3% 미만의 티탄(이산화티탄으로 측정)이 함유되면, 슬래그형 침전물의 컨시스턴시가 변동되지 않는데, 그 이유는 이산화티탄이 실제로 액체 재에만 있기 때문이다. 바람직한 실시예에서는 석탄과 티탄 함유 물질의 총량 중의 이산화티탄량이 2.25% 미만이다.
이러한 발견은 놀라운 것인데, 그 이유는 석탄과 티탄 함유 물질로 이루어진 혼합물 중의 적은 량의 이산화티탄도 건식 연소장치를 가진 석탄 연료 발전소에서는 연소실 뒤의 슬래그 형성을 현저히 증가시키고 슬래그의 유동 컨시스턴시를 야기시키기 때문이다. 따라서, 이러한 티탄 함유 첨가물은 슬래그 탭 연소 방식 석탄 연료 발전소의 작동에 특히 적합하다.
바람직하게는 공급되는 티탄 함유 물질이 50% 이상 이산화티탄으로 이루어진다. 따라서, 적은 량을 첨가할 때도 석탄의 완전 연소가 촉진될 수 있다. 바람직하게는 이산화티탄 : 석탄의 비율이 적어도 1 : 99 이다.
슬래그 탭내로의 분진 반송 라인이 없는 발전소 설비에서도 본 발명의 실시예에 따라 첨가되는 티탄(이산화티탄으로서)의 적은 량이 분진으로 그리고 대부분이 액체 재로 분리된다. 이산화티탄이 독성으로 작용하지 않기 때문에, 액체 재 뿐만 아니라 분진도 통상적인 바와 같이 사용될 수 있다. 분진 반송 라인을 포함하는 석탄 연료 발전소에서는 발생한 분진이 연소장치로 반송됨으로써, 티탄이 실제로 이산화티탄으로서 액체 재와 함께 분리된다.
티탄 함유 물질은 바람직하게는 석탄에 혼합된 다음, 석탄과 함께 발전소의 석탄 분쇄기내에서 분쇄되고, 버너 위의 석탄 벨트 컨베이어를 통해 발전소의 연소실내로 삽입된다. 그러나, 특히 간단하게는 티탄 함유 물질이 공기압에 의해 연소실내로, 특히 분진 반송 라인을 통해 블로잉될 수 있다.
많은 경우에, 액체 재가 연소실 바닥에서 습식 슬래그 제거기내로 안내되어 과립으로 처리되는 것이 바람직하다. 이로 인해, 혼합된 티탄 함유 물질 중의 첨가제가 위험 없이 과립내로 용융될 수 있다.
과립을 건축 재료로 사용할 때 환경 공해에 대한 위험은 없는데, 그 이유는 용융된 첨가제, 예컨대 중금속이 용해되지 않고 과립내에 결합되기 때문이다.
방법의 특히 바람직한 실시예에서 티탄 함유 물질로는 사용된, 즉 폐기 처분될 NOx-제거 촉매 또는 예컨대 티탄 처리 산업의 폐기물이 사용된다. 이로 인해, 사용된 NOx-제거 촉매가 환경을 해치지 않으면서 저렴하게 처분되는데, 그 이유는 그렇지 않으면 처분 비용 또는 고가의 재처리 조치가 필요하기 때문이다. 10% 이상의 몰리브덴을 함유하는 이산화티탄으로 이루어진 특정 촉매에 있어서는 중금속(특히 비소)이 과립으로부터 검출 가능한 범위로 침출될 수 있다. 그러나, 4.5% 몰리브덴을 가진 NOx-제거 촉매에서는 이러한 침출이 나타나지 않았으므로, 높은 몰리브덴 함량을 가진 촉매에 대해서만 제한이 따를 수 있다.
티탄 처리 산업에 있어서도 -독일에서는 연간 약 300,000 내지 400,000 톤 이산화티탄이 생산됨- 상기 방법은 폐기물, 예컨대 티탄 슬래그에 대한 바람직한 처분 방법으로 제공된다.
슬래그 탭을 구비한 연소장치에 관련한 상기 목적은 석탄 완전 연소의 촉진을 위해 별도의 공급 라인을 통해 석탄에 부가해서 티탄 함유 물질이 공급됨으로써 달성된다.
연소장치의 2개의 실시예는 청구범위 제 15항 및 16항에 제시된다.
본 발명의 실시예를 도면을 참고로 구체적으로 설명하면 하기와 같다.
도 1에 도시된, 본 발명의 제 1실시예에 따른 연소 장치(1)는 상세히 도시되지 않은 석탄 연료 발전소의 일부이다. 연소장치(1)는 적어도 하나의 버너(2a), 및 공급 라인(2b), 예컨대 석탄(K)용 벨트 컨베이어 및 압축기(3)를 통해 공급되는 안내되는 신선한 공기 라인(4)를 구비한 슬래그 탭으로 형성된 고온 연소실(2)을 포함한다. 연소장치(1)는 또한 액체 재(F)의 배출 라인(5) 및 그것에 접속된 습식 슬래그 제거기(6)를 포함한다. 연소장치(1)는 또한 연도 가스 라인(7) 및 상기 연도 가스 라인(7)에 일렬로 접속된 분진 필터 장치(8) 및 분진 수집기(9), 연도 가스 탈황장치(10), 및 촉매에 의한 질소 제거장치(11)를 포함한다. 연도 가스 라인(7)은 굴뚝(12)으로 뻗는다. 공급 라인(2b)은 석탄 분쇄기(13)에 접속된다. 석탄 분쇄기(13)는 석탄 저장기(15)의 공급 샤프트(14) 및 티탄 함유 물질(M)을 첨가하기 위한 별도의 공급 라인(16)에 접속된다. 공급되는 티탄 함유 물질(M)의 양에 의해 연소실(2)내의 석탄의 완전 연소 가속도가 설정된다. 석탄 연료 발전소의 운전시 석탄(K)은 석탄 저장기(15)로부터 공급 샤프트(14)를 통해 석탄 분쇄기(13)로 운반된다. 티탄 함유 물질(M)은 공급 라인(16) 및 공급 샤프트(14)를 통해 또는 직접 석탄 분쇄기(13)내로 공급되고 거기서 석탄(K)과 함께 미세하게 분쇄된다. 이렇게 처리된 연료(B)는 공급 라인(2b) 및 버너(2a)를 통해 연소실(2)로 공급된다. 거기서, 연료는 신선한 공기 라인(4)을 통해 공급되는 압축 공기(L)와 함께 연소된다. 발생된 연도 가스(RG)는 연도 가스 라인(7)을 통해 분진 필터 장치(8)내로 흐르고, 거기서 연도 가스에 의해 운반되는 분진(S)이 수집되어 분진 수집기(9)를 통해 배출된다. 분진 없는 연도 가스(RG)는 연도 가스 탈황 장치(10)에 이르고 일반적으로 NOx-제거 장치라고 불리는 질소 제거 장치(11)를 통해 굴뚝(12)으로 빠져 나간다.
연소실 바닥(2c)에 모여지는 액체 재(F)는 배출 라인(5)을 통해 습식 슬래그 제거기(6)에 공급되고 과립(G)으로 처리된다.
수집기(9)에 모여진 분진(S)은 통상적인 바와 같이 사용될 수 있다. 바람직하게는 50% 이상의 이산화티탄 함량을 가진 3% 이하의 티탄 함유 물질(M)이 사용된다. 상기 물질(M)에 함유된 첨가제 또는 불순물, 예컨대 중금속은 용해되지 않고 과립(G)내로 용융된다. 과립(G)은 통상적인 바와 같이 건축 재료로 사용될 수 있다.
도 2에 따른 본 발명의 제 2 실시예에서는 슬래그 탭 연소 방식의 연소장치(1)가 분진 반송 라인(20)을 포함한다. 분진 반송 라인(20)은 직접 슬래그 탭 연소 방식의 연소실(2)내로 뻗는다. 분진 필터 장치(8)내에서 걸러져 수집기(9)에 모인 분진(S)은 부가의 압축기(21)를 이용한 공기압에 의해 연소실(2)내로 블로잉된다. 별도의 공급 라인(22)을 통해 티탄 함유 미세 재료(M)가 분진(S)에 혼합되고 이것과 함께 연소실(2)내로 운반된다. 분진의 반송과 함께 슬래그 탭 연소 방식의 석탄 연료 발전소의 연소실(2)내로 티탄 함유 재료(M)를 첨가함으로써, 매우 효과적인 연소와 동시에 발전소에서 석탄(K)의 스루풋 가속이 이루어진다. 이것은 발전소의 출력을 증대시킨다.
분진(S)내에 함유된, 중금속으로 채워진 첨가제 또는 이산화티탄은 용해되지 않고 과립(G)내로 결합된다. 따라서, 50% 이상의 TiO2를 가진 사용된 NOx-제거 촉매가 문제 없이 처분될 수 있다.
이하, 시험 결과를 설명한다. 여기서는 부는 질량부를 의미한다.
실시예 1: 사용된 NOx-촉매를 티탄 함유 재료(M)로서 사용하며 석탄(K)와 혼합한다. 석탄(K)으로서 탄소가 많이 제거된, 불활성화제 부화된 경질탄을 사용한다. 경질탄은 그것의 탄소 제거율 및 휘발 성분의 양에 따라 비점결탄에 속하고 비점결탄과 무연탄 사이의 경계에 놓인다. 상기 석탄의 재는 정상적인 용융 특성을 나타낸다. 사용하는 촉매는 약 75% 이하의 TiO2로 이루어지고 부가의 촉매 성분(약 11% SiO2, 약 8% WO3및 약 1.8% V2O5).
촉매 재료와 석탄으로 이루어진 혼합물 중의 촉매량(MK)이 0%, 1% 및 3%일 때, 연소실(2)에서 연소 시험을 수행한다. 연소실(2)은 액체 재 배출구 및 분진 배출구를 가진 실험실 연소실로서 형성한다. 재의 조성, 사용된 촉매의 첨가에 의한 석탄의 슬래깅 특성의 영향, 연소실 뒤의 가열 표면의 슬래깅 강도에 대한 촉매량(MK)의 영향, 및 연소 잔류물 중의 촉매 재료의 분포를 조사한다. 연소 잔류물을 X선 형광 분석한다.
도 3 내지 7은 예컨대 액체 재 배출구를 가진 연소실용 실험 결과를 나타낸다. 도 3은 공급되는 촉매량(MK)의 함수로서 연소시 발생하는, 석탄 1kg 당 분진량(SM)을 나타낸다. 촉매량(MK)이 3% 일 때까지 분진량(SM)이 변동되지 않는 것으로 나타난다(곡선 a). 그러나, 촉매량이 석탄의 완전 연소(분진 중의 연소 가능한 물질의 양(Bs) 측정)를 개선시키는 것은 명백하다(도 4의 곡선b). 석탄과 촉매의 혼합물 중의 촉매량(MK)이 3% 일 때, 분진 중의 연소 가능한 물질의 양(Bs)이 MK= 0%일 때에 비해 50%로부터 30%로 감소된다.
도 5 내지 7도의 곡선 c, d 및 e는 슬래그(F), 분진(S) 또는 슬래그형 침전물의 활성 촉매 물질 TiO2(도 5), V2O5(도 6) 및 WO3(도 7)의 양을 백분률로 나타낸다. 또다른 놀라운 결과는 촉매가 특히 슬래그 및 액체 재(F)(곡선 c, 도 5 내지 7)에 함유되고, 부분적으로 분진(S)(곡선 d, 도 5 내지 7)에 함유되지만, 슬래그형 침전물(곡선 e, 도 5 내지 7)에는 함유되지 않는다는 것이다. 연료 중의 촉매량(MK)(0 내지 3%) 증가에 따라, 슬래그(F) 및 분진(S) 중의 TiO2(도 5), V2O5(도 6) 및 WO3(도 7)의 양만이 현저히 증가한다. 그러나, 연소실 뒤의 슬래그형 침전물 중에서 그것은 실제로 변동되지 않는다.
냉각 범위에서 연소실 뒤의 강력한 슬래깅은 한번도 검출되지 않는다(표 1). 연소실 뒤의 적은 량의 슬래그형 침전물은 모든 경우에 부드럽고, 용융되지 않으며 부착되지 않는다. 액체 재 배출구를 가진 연소실 뒤의 3% 이하의 부가 촉매량이 슬래깅 특성을 변동시키지 않는다는 사실은 촉매가 침전물 중에서 발견되지 않는다는 것으로써 설명된다.
건조한 재 배출구를 가진 실험실 연소실(건식 연소)에서 수행되는 시험은 촉매량의 증가시 침전물의 형성이 매우 강력해진다는 것을 나타낸다(표 1). 건식 연소 방식의 연소실 뒤의 침전물은 경질의 용융 구조를 가지며 연소실에서 큰 유동 특성을 갖는다.
슬래그 탭 연소 방식 건식 연소 방식
침전물의 형성의 강도 매우 약함(촉매량과 무관) 약함(순수한 석탄의 연소시) 내지 강함(촉매 물질을 3% 첨가시)
침전물의 구조 약하게 용융되거나 용융되지 않음 약하거나 강하게 용융됨
연료 중의 촉매량(MK)
0% 1% 3% 0% 1% 3%
침전물 중의 TiO2의 양 1.15 1.25 1.33 1.88 5.04 10.8
침전물 중의 V2O5의 양 0.06 0.06 0.05 0.09 0.15 0.35
침전물 중의 WO3의 양 0.04 0.05 0.05 0.06 0.26 0.63
실시예 2: 슬래그 탭 연소 방식의 석탄 연료 발전소의 전기 집진기로부터 나온 분진을 100:5의 질량비로 탄산 칼슘(CaCO3)과 혼합한다. 이로 인해, 직접 슬래그가 얻어질 수 있다("샘플 없음"). 동일한 혼합물을 미세한, 사용된 NOx-제거 촉매와 혼합하여, 촉매량이 1% 이도록 만든다. 혼합물을 1550℃에서 20분간 용융시키고 물에서 담금질한다("비교 샘플"). 얻어진 과립(G) 5g을 50g H20로 24시간 동안 용리시키고 용리물 중의 바나듐 V, 텅스텐 W 및 비소 As의 흔적량을 조사한다.
비교 샘플로부터 분리된 활성 촉매 물질(V, W)의 양은 검출 한계 미만이다(< 0.1 mg/l). 비소 함량은 2개의 샘플에서 동일한 범위이다.

Claims (16)

  1. 슬래그 탭 연소 방식에 따라 작동되는 석탄 연료 발전소의 연소장치를 작동시키기 위한 방법에 있어서, 연소실(2)의 석탄 완전 연소를 촉진시키기 위해 석탄(K)에 부가해서 티탄 함유 물질(M)이 공급되는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제 1항에 있어서, 이산화티탄 TiO2으로 측정된, 티탄은 최대로 3 : 97의 이산화티탄 : 석탄 비율로 첨가되는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 1항 또는 2항에 있어서, 석탄(K) 및 티탄 함유 물질(M)의 총량 중의 이산화티탄량은 최대 2.25% 인 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 1항 내지 3항 중 어느 한 항에 있어서, 티탄 함유 물질(M)이 50% 이상 이산화티탄으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 4항에 있어서, 티탄 함유 물질 대 석탄의 비율이 3 : 97 미만인 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제 1항 내지 5항 중 어느 한 항에 있어서, 이산화티탄 : 석탄 비율이 적어도 1 : 99인 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제 1항 내지 6항 중 어느 한 항에 있어서, 이산화티탄이 일부는 분진(S)으로 그리고 다른 일부는 액체 재(F)로 분리되는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제 1항 내지 7항 중 어느 한 항에 있어서, 연소시 발생하는 분진(S)이 연소실(2)내로 반송되고 티탄은 이산화티탄으로서 액체 재(F)와 함께 분리되는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제 1항 내지 8항 중 어느 한 항에 있어서, 티탄 함유 물질(M)이 석탄(K)에 혼합되는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제 1항 내지 8항 중 어느 한 항에 있어서, 티탄 함유 물질(M)이 공기압에 의해 슬래그 탭(2)내로, 바람직하게는 분진 반송 라인(20)을 통해 블로잉되는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제 7항 내지 10항 중 어느 한 항에 있어서, 액체 재(F)가 습식 슬래그 제거기(6)에서 과립(G)으로 처리되고, 상기 과립에 이산화티탄이 용융되는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제 1항 내지 11항 중 어느 한 항에 있어서, 티탄 함유 물질(M)로서 폐기 처분될 NOX-제거 촉매가 사용되는 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 제 1항 내지 11항 중 어느 한 항에 있어서, 티탄 함유 물질(M)로서 티탄 함유 폐기물이 사용되는 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 슬래그 탭(2)을 포함하는 석탄 연료 발전소의 연소장치에 있어서, 석탄 완전 연소를 촉진시키기 위해 슬래그 탭의 별도의 반송 라인(16, 22)을 통해 석탄(K)에 부가해서 티탄 함유 물질(M)이 공급될 수 있는 것을 특징으로 하는 연소장치.
  15. 제 14항에 있어서, 티탄 함유 물질(M)이 석탄(K)과 함께 연료(B)로서 슬래그 탭(2)의 공급 라인(2b)을 통해 공급되는 것을 특징으로 하는 연소장치.
  16. 제 14항에 있어서, 티탄 함유 물질(M)이 연도 가스 흐름으로 볼 때 슬래그 탭(2) 다음에 접속된 분진 필터 장치(8)에 접속된 분진 반송 라인(20)을 통해 슬래그 탭(2)에 공급되는 것을 특징으로 하는 방법.
KR1019980701990A 1995-09-18 1996-09-12 슬래그 탭 연소 방식 석탄 연료 발전소의 연소장치 작동 방법및 그에 따라 작동하는 연소장치 KR19990045747A (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19534558.4 1995-09-18
DE19534558A DE19534558C1 (de) 1995-09-18 1995-09-18 Additiv zum Verbrennen von Kohle in einem Kohlekraftwerk mit Schmelzkammerfeuerung

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR19990045747A true KR19990045747A (ko) 1999-06-25

Family

ID=7772466

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019980701990A KR19990045747A (ko) 1995-09-18 1996-09-12 슬래그 탭 연소 방식 석탄 연료 발전소의 연소장치 작동 방법및 그에 따라 작동하는 연소장치

Country Status (12)

Country Link
US (1) US6067914A (ko)
EP (1) EP0858495B1 (ko)
JP (1) JP2989272B2 (ko)
KR (1) KR19990045747A (ko)
CN (1) CN1197477A (ko)
AT (1) ATE244292T1 (ko)
CA (1) CA2232476A1 (ko)
DE (2) DE19534558C1 (ko)
ES (1) ES2202461T3 (ko)
RU (1) RU2152428C1 (ko)
TW (1) TW301698B (ko)
WO (1) WO1997011139A1 (ko)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4909296B2 (ja) * 2008-02-12 2012-04-04 三菱重工業株式会社 重質燃料焚ボイラシステム及びその運転方法
CN101524695B (zh) * 2009-04-03 2011-06-08 沈阳航空工业学院 利用电厂飞灰生产漂珠的方法
WO2015060795A1 (en) * 2013-10-21 2015-04-30 Dora Teknolojik Bilgisayar Ürünleri Endüstrisi Anonim Şirketi Process for the minimization/elimination of so2 and co2 emission emerging from the combustion of coal
CN106635242A (zh) * 2016-12-07 2017-05-10 江西稀有金属钨业控股集团有限公司 一种白钨精矿冶炼渣的利用方法、利用装置及用途
CN114574262B (zh) * 2022-03-04 2022-12-13 安徽工业大学 一种利用钛白废酸生产的燃煤催化剂及其制备方法

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1947460A (en) * 1927-01-31 1934-02-20 Coutant Jay Gould Pulverized fuel furnace and method of combustion
CH253222A (de) * 1945-11-08 1948-02-29 Rothenbach Walter Ing Dipl Verfahren zur Herstellung eines Brennstoffes.
BE703706A (ko) * 1967-09-11 1968-02-01
GB1402207A (en) * 1972-03-03 1975-08-06 Siemens Ag Catalyst and its use in hydrocarbon cracking processes
US4057398A (en) * 1976-02-24 1977-11-08 Apollo Chemical Corporation Process for reducing the fusion point of coal ash
US4388877A (en) * 1981-07-07 1983-06-21 Benmol Corporation Method and composition for combustion of fossil fuels in fluidized bed
DE3128903C2 (de) * 1981-07-22 1983-09-08 L. & C. Steinmüller GmbH, 5270 Gummersbach "Verfahren zum Eintragen von Additiv in einen Reaktionsgasstrom"
US4377118A (en) * 1981-12-21 1983-03-22 Nalco Chemical Company Process for reducing slag build-up
US4577566A (en) * 1982-04-01 1986-03-25 Betz Laboratories, Inc. Method of conditioning fireside fouling deposits using large particle size amorphous silica
DE3504122C2 (de) * 1985-02-07 1994-02-03 Kat Tec Ges Fuer Katalysatorte Katalysator zur Umwandlung von Kohlenwasserstoffen, Stickoxiden und Brenngasen
JPS6348392A (ja) * 1986-08-15 1988-03-01 Toa Netsuken Kk 石炭の排ガスダストのクリンカ−アツシユ抑制方法
DE3635027A1 (de) * 1986-10-15 1988-04-28 Steinmueller Gmbh L & C Direktentschwefelungsverfahren mit flugstaubrueckfuehrung
US4771712A (en) * 1987-06-24 1988-09-20 A. Ahlstrom Corporation Combustion of fuel containing alkalines
DE3741604C1 (de) * 1987-12-09 1989-02-23 Metallgesellschaft Ag Verfahren zur Abscheidung der Asche aus dem bei der Verbrennung von Kohle anfallenden Gas
EP0324454B2 (de) * 1988-01-14 2000-08-30 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zur Reinigung von Rauchgasen
US4836117A (en) * 1988-01-15 1989-06-06 The Standard Oil Company Oxidation catalyst and processes using same
US4843980A (en) * 1988-04-26 1989-07-04 Lucille Markham Composition for use in reducing air contaminants from combustion effluents
US4979447A (en) * 1988-06-08 1990-12-25 Velino Ventures Inc. Combustion of carbon containing materials in a furnace
JPH03244692A (ja) * 1990-02-23 1991-10-31 Taiho Ind Co Ltd 燃料添加剤
DE4013720C2 (de) * 1990-04-28 1994-05-19 Huels Chemische Werke Ag Verfahren zur Verwertung von gebrauchten DeNOx-Katalysatoren
DE4021362A1 (de) * 1990-07-05 1992-01-09 Siemens Ag Verfahren und vorrichtung zur entsorgung von mit schadstoffen beladenen rueckstaenden
DE4209166A1 (de) * 1992-03-20 1993-09-23 Siemens Ag Verfahren und einrichtung zur katalytischen entfernung von schadstoffen aus rauchgas
US5309850A (en) * 1992-11-18 1994-05-10 The Babcock & Wilcox Company Incineration of hazardous wastes using closed cycle combustion ash vitrification
DE4301814A1 (de) * 1993-01-23 1994-07-28 Steinmueller Gmbh L & C Verfahren zum Verbrennen eines im wesentlichen aus Kunststoff bestehenden Abfalls, insbesondere PVC-Abfall
US5819672A (en) * 1995-04-06 1998-10-13 Addchem Systems Treatment to enhance heat retention in coal and biomass burning furnaces

Also Published As

Publication number Publication date
RU2152428C1 (ru) 2000-07-10
EP0858495A1 (de) 1998-08-19
TW301698B (ko) 1997-04-01
DE19534558C1 (de) 1996-11-07
EP0858495B1 (de) 2003-07-02
JP2989272B2 (ja) 1999-12-13
WO1997011139A1 (de) 1997-03-27
ATE244292T1 (de) 2003-07-15
CA2232476A1 (en) 1997-03-27
CN1197477A (zh) 1998-10-28
JPH11502897A (ja) 1999-03-09
US6067914A (en) 2000-05-30
DE59610578D1 (de) 2003-08-07
ES2202461T3 (es) 2004-04-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4878440A (en) Method and plant for thermal waste disposal
EP0184846A2 (en) Three-stage process for burning fuel containing sulfur to reduce emission of particulates and sulfur-containing gases
US5765489A (en) Process for the treatment of solid residue from refuse incineration plants, and apparatus for performing the process
US5027722A (en) Process and device for processing slag and other combustion residues from waste incineration plants
CN110976481B (zh) 一种含铜危废处理工艺
RU2183682C2 (ru) Способ эксплуатации агломерационной установки
US5535234A (en) Process for the simultaneous smelting of dust and incinerator slag
US6036484A (en) Process for reprocessing slag and/or ash from the thermal treatment of refuse
HU229528B1 (en) Process and apparatus for making mineral fibres
JPH10246416A (ja) 火格子燃焼設備に由来するフライダストを熱的に処理するための方法と装置
KR19990045747A (ko) 슬래그 탭 연소 방식 석탄 연료 발전소의 연소장치 작동 방법및 그에 따라 작동하는 연소장치
US4953481A (en) Method for control of slag build-up in solid waste incinerators
US6796251B2 (en) Process for treating incineration residues from an incineration plant
US5876689A (en) Process for the manufacture of milk of lime
JPH09235559A (ja) 直立炉中で残留物および廃棄物を物質的およびエネルギー的に利用する方法
CN112902178A (zh) 一种垃圾焚烧炉耦合等离子体熔融炉处理装置及方法
EP0731897B1 (en) Method for burning of municipal wastes and the use of the ash produced in the burning
JP2000274646A (ja) 石炭灰およびゴミ焼却飛灰の溶融処理方法
JP5479167B2 (ja) 廃棄物を原燃料としたセメントクリンカーの製造方法
DE4401563C1 (de) Verfahren zur thermischen Aufarbeitung von Abfallstoffen
JP2001300470A (ja) 廃棄物溶融処理設備における飛灰の処理方法及び装置
DE19539949C2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur simultanen Entsorgung von feinkörnigen Schüttgütern und sonstigen Abfällen in thermischen Abfallbehandlungsanlagen
SU1613805A1 (ru) Способ подготовки твердого топлива к сжиганию
JP4084913B2 (ja) 燃焼排ガス処理における脱塩残渣の処理方法
JP4105864B2 (ja) 流動層ボイラにおける飛灰の再利用方法

Legal Events

Date Code Title Description
N231 Notification of change of applicant
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application