KR20010024644A - 석탄의 기화 방법 - Google Patents

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윌리암 레위스 에롤 다베이
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엠 제이 에프
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Abstract

석탄 기화 방법은 미분 석탄을 석탄 급송 라인을 따라 압축 공기로 운반하고, 압축 공기로 운반된 미분 석탄을 석탄 급송 라인에 연결된 버너를 통해서 기화실로 급송하는 것으로 이루어진다. 이와 동시에, 산소 또는 산소 함유 가스로 구성되는 기화제를 버너를 통해서 기화실로 급송한다. 미분 석탄을 실질적으로 대기압에서 기화실 내부의 산소의 화학양론적 양보다 적은 양으로 연소시켜 미분 석탄을 기화해서 일산화탄소 및 수소로 되는 고온 기체 성분을 형성한다. 기체 성분을 기화실로 부터 일산화탄소 및 수소로 이루어지는 기체 생성물로 회수한다. 슬래그를 기화실의 바닥에서 회수한다.

Description

석탄의 기화방법{GASIFICATION OF COAL}
본 발명은 석탄의 기화에 관한 것이다. 본 발명은 특히, 석탄을 기화하는 방법 및 석탄 기화 장치에 관한 것이다.
도 1은 본 발명의 첫번째 실시예에 의한 석탄 기화 설비의 단순 계통도이다.
도 2는 본 발명의 두번째 실시예에 의한 석탄 기화 설비의 부분도이다.
도 3은 본 발명의 두번째 실시예에 의한 석탄 기화 설비의 다른 부분도이다.
본 발명의 첫번째 관점에 따라, 석탄을 기화하는 방법을 제공한다. 이 방법은 미분석탄을 석탄급송라인을 따라 압축공기로 운반하는 것, 압축공기로 운반된 미분석탄을 석탄급송라인에 연결된 버너를 통해서 기화실로 급송시키는 것, 산소, 또는 산소-함유 가스로 구성되는 기화제을 버너를 통해 기화실로 동시에 급송시키는 것, 미분석탄을 실질적으로 대기압에서 기화실내부에 산소의 화학양론적 양보다 적은 양으로 연소시켜 기화시키고, 이어서, 일산화탄소 및 수소로 이루어진 고온 기체성분을 형성하는것, 기화실로 부터 기체성분을 일산화탄소 및 수소로 이루어진 기체 생성물로 회수하는 것, 및 기화실 바닥에서 슬래그를 회수하는 것으로 이루어진다.
'산소의 화학량론적 양'은 미분석탄 중의 모든 탄소를 이산화탄소로 전환시키는데 필요한 산소의 양을 의미한다.
'실질적인 대기압'은 대기압과 같거나 또는 크게 크지 않는 압력을 의미한다. (예 3 kPa(g) 와 25 kPa(g)사이, 전형적으로 약 15kPa(g) 압력)
기화실은 기화용기내에서 석탄의 기화가 실행될 수 있는 기화용기로 제공될수 있다. 기화 용기 및 상기의 적어도 한 개의 버너는, 대기압이 동반된 플로우 석탄기화인 대기압석탄기화기를 함께 구성하거나 또는 일부를 형성한다. 기화 용기는 교차부에 기다란형, 정사각형 또는 직사각형 형태를 가질 수 있다. 하단부를 향한 기화용기의 안쪽에 위치하며, 각각은 각각의 석탄급송라인을 가지고 있는 복수개의 버너가 제공될 수 있다.
기화제은 대개 순수한 산소, 산소가 풍부한 공기, 또는 공기 단독으로 구성된다. 게다가, 기화제은 여기에서 설명한 바와 같은 처리의 전 또는 후에, 한 개 또는 그 이상의 증기, 이산화탄소, 또는 기체 생성물의 일부로 구성되고, 증기, 이산화탄소 및/또는 기체생성물이 존재할 경우, 이들은 분리하여서 및/또는 산소 또는 공기와 함께 기화용기로 공급된다.
기화용기는 복수개의 용기벽으로 이루어진다. 각 벽은 인접한 튜브와 붙어있는 (예, 용접된) 튜브사이에 위치한 금속 조각을 가지고, 서로 나란히 위치한, 복수개의 수직의 보일러 공급 튜브로 구성된 적어도 한 개의 막 틀로 이루어 질 수 있다. 절연 및 피복은 벽 바깥쪽의 튜브에 정상적으로 제공돤다. 바람직하다면, 예를 들면 버너에 가까운, 즉 기화실의 기화영역 안의 튜브는, 열 전도를 위해 내화라인을 통해 튜브로부터 돌출된 금속 못이 있는 벽 내측에 내화적으로 배열되어 있다. 이런 라인은 버너에서 발산되는 기화 연기의 심한 열 방사의 손상 영향, 및 벽 내측을 따라 용기 바닥에 위치한 슬래그 출구로 흐르는 용융 슬래그의 부식 영향에 대비하여 벽을 보호하도록 한 것이다. 전형적으로, 벽은 기화실내에서 내부 압력을 지탱하기 위하여, 버팀대 또는 벅스테이로 외부가 강화되어 있고, 기화기 높이 위로 동일한 공간의 간격을 두고 있다. 튜브는 상 하 매니폴드로 각각 상, 하 끝에서 연결되어 있다. 이런 방식으로, 기화 용기 벽을 냉각시킨 물을 제공한다. 매니폴드는 보일러 공급수의 재료에 연결되어, 보일러공급수 가열을 실행하고, 보일러공급수가 튜브를 통과하도록 하고, 이어서 기화실에서 미분석탄이 연소하여 생성된 열로 가열되도록 한다.
대신에, 또는, 바람직하게, 추가로, 기화실내에서 미분석탄을 연소하여 보일러공급수 및/또는 증기를 가열하는 것은, 버너 위의 기화실내, 즉, 기화영역위의 냉각영역에 위치한, 적어도 한개의 열 교환장치 (예, 히팅 코일)를 통해 보일러공급수를 통과시켜 실행할 수 있다. 복수개의 열교환장치가 전형적으로 제공된다.
증기드럼이 또한 제공되고, 기화용기벽의 상부 및, 하부 매니폴드가 증기드럼에 연결되어 보일러공급수가 증기드럼으로 부터 아래쪽 매니폴드쪽으로, 튜브위로, 위쪽 튜브 밖, 및 다시 증기드럼으로 통과시킨다. 다시 말해, 용기벽이 석탄기화반응으로 남은 열을 흡수함에 따라, 보일러공급수는 열사이폰 작용으로 흐른다. 보일러공급수는 순환에 펌프를 필요로 하지 않는 자연적인 순환 수단으로 순환한다. 따라서, 증기드럼은 기화기에서 필수적이다. 증기드럼의 목적은 항상 기화기벽을 통해 물이 자연적으로 순환하도록 하기 위해서 충분한 물을 보유하는 것이다. 증기드럼은 또한 증기를 기화기 벽으로 부터 회수된 증기-물 혼합물로 부터 분리시키는 분리장치, 및 증기로 부터 남아있는 액적을 제거하는 세정장치를 포함하고 있어서, 상기에서 언급한 바와 같이 드럼에서 나와 과열장치로 운반된 증기가 건조하게 한다.
들어오는 보일러공급수는 첫번째 열교환장치를 통과하고, 이어서, 증기를 증기드럼으로 이동시키면서, 보일러공급수를 가열하고 기화시킨다. 증기는 증기드럼에서 회수하여, 두번째 열교환 장치 즉 과열장치를 통과하여 과열된 증기를 생성한다. 따라서, 이런 방식으로, 과열된 증기는, 전형적으로, 약 400℃부터 540℃ 사이의 온도, 및 3 Mpa(g) 부터 8 Mpa(g)사이 압력 (예 약 6 Mpa(g)에서 )에서 생성될 수 있다.
기화기 중의 후면 벽의 튜브는 벽위로 두 갈래로 갈라진 방식이어서 복수개의 튜브로 구성된 내부 구획 벽을 만들 수 있다. 기화실의 상부 냉각 영역은 전면 통로 및 후면 통로로 나뉘어져 있고, 연소 가스는 전면 통로를 지나, 벽 상부 끝에 있는 내부 구획 벽 튜브사이의 출구를 통과하여, 후면 통로를 따라 내려가고 후측 벽에 있는 튜브 사이의 출구를 통과하여 기화기를 빠져 나간다.
상기에서 언급한 바와 같이 대기 기화기의 기하학 및 구조는 대기 보일러 또는 보일러산업에서 사용되는 용광로의 기하학 및 구조와 유사하지만, 특징적으로, 기화 환경 보다는 산화 환경을 사용하고, 상기에서 언급한 바와 같이 환원 조건을 사용한다.
버너는 석탄 및 기화제가 버너안의 분리 장치를 통과하는 확산방식을 가지고 있고, 석탄 및 기화제의 혼합은 버너로 부터 이들의 방출로 행해진다. 대신에, 버너는 석탄이 버너안에서 기화제와 혼합되는 소위 혼합방식을 가지고 있다.
석탄 급송라인을 따라 버너로 미분석탄의 압축공기 운반은 운반가스를 사용하여 실행한다. 운반가스는 기체 생성물이고, 바람직하기는 상기에서 언급한 바와 같이 이를 냉각 및 세정한 후이다. 대신에, 운반가스는 공기, 질소, 일산화탄소, 또는 탄화수소이다.(예, 하류공정단계로부터 재생되는 것)
방법은 미분화 공정에서 미립자의 석탄을 미분화시키는 것, 고온 공기 또는 고온 연료 가스를 미분화공정으로 급송시키는 것 등이 있다. 고온 공기 또는 고온 연료 가스는 석탄을 건조시키는 역활을 한다. 전형적으로, 광산에서 얻은 석탄은 7%-14%의 수분 농도를 가지고 있고(질량으로), 이어서, 석탄은 고온 공기 또는 고온 연료 가스에 의해서 미분화 공정에서 건조하여 2%보다 적은, 전형적으로 약 1 %(질량으로) 수분 농도를 가지게 된다. 고온 공기 또는 고온 연료가스는 또한 건조되고 미분화된 석탄을 미분화 공정으로부터 운송한다. 이 방법은 건조하고 미분화된 석탄을 고온 공기 또는 고온 연료가스를 통해, 미분화된 석탄이 고온 공기 또는 고온 연료가스로 부터 분리하는 분리공정으로 운송시키는 것을 의미한다. 전형적으로, 분리공정은 집진장치로 구성되고, 이것은 미분화된 석탄저장 또는 서비스빈 위에 위치하여, 석탄급송라인을 저장빈으로 부터 안내한다. 따라서, 집진 장치는 고온 공기 또는 고온 연료가스로 부터 미분석탄을 방출하고, 이것은 더스트 로드 없이 대기압으로 방출된다.
미분화공정에서, 석탄은 미분화되어 미립자분포를 가지게 되고, 미립자석탄의 90%는, 90미크론 보다 적거나, 또는 전형적으로 반응하지 않는 석탄의 경우에70미크론보다 적다.
석탄급송라인을 따라 미분화된 석탄을 압축공기로 운송하는 것은 미분화된 석탄을 서비스빈으로 부터 각 급송 라인에 위치한 더스트 펌프의 흡인 측부에 급송하고, 펌프로부터 이 펌프의 석탄 급송라인 하류로 방출시키고, 동시에 충분한 양의 운반 가스를 펌프 방출기 가까운 석탄 급송라인으로 도입해서, 미분시킨 석탄 및 운반가스를 석탄급송라인을 따라 80-200kg/m3범위의 밀도를 갖는 조밀한 상혼합물로서 운반시키는 방법으로 실행한다.
이 공정은 고온 기체 생성물 또는 고온 원료 기체를 기화기로부터 플라이 애쉬 제거기로 운반하는 것을 포함한다.
따라서, 본 발명의 두번째 관점에 따라, 석탄을 기화하는 방법을 제공하고, 이는 미분화된 석탄을 적어도 한 개의 버너를 통하여 기화실에 급송하는 것, 산소, 또는 산소-함유 가스로 구성되는 기화제를 동일한 버너를 통해 기화실로 동시에 급송시키는 것, 미분석탄을 실질적으로 대기압에서 기화실내부에 산소의 화학양론적 양보다 적은 양으로 연소시켜 미분 석탄을 기화시키고, 이어서, 일산화탄소 및 수소로 이루어진 고온 기체성분을 형성하는 것, 기화실로 부터 일산화탄소 및 수소로 이루어진 기체 생성물로 기체 성분을 회수하는 것, 기화실 바닥에서 슬래그를 회수하는 것, 및 기체 생성물을 임으로 약간 냉각시킨 후에 기체 생성물에서 플라이 애쉬를 제거하는 것으로 이루어진다.
기화실은 상기에 언급한 바와 같이 플로우 석탄기화기가 동반된 대기압으로 제공된다.
플라이 애쉬 제거는 고온기체 생성물을 다음 중 한 개 또는 그 이상의 공정을 하는 것으로 이루어진다.: 세척,(예, 충돌판, 또는 벤츄리 세정기); 전기여과,(예, 습식 전기여과): 사이클론 분리기; 및 여과(예, 집진장치) 특히, 플라이 애쉬제거는 고온 기체생성물을 기화실로 부터 온수 및/또는 냉수를 사용하여 이를 역류로 세척하는 세척영역을 통과시키는 것, 생성되는 냉각되고 세정된 기체 생성물을 또는 원료 가스를 세척영역으로 부터 전기여과하는 것으로 이루어진다. 예를 들면, 고온 기체 생성물은 저농도에서 세척영역으로 도입되고, 세척영역을 따라서 상향으로 통과하여, 온수 또는 냉수 (예, 온수는 온도 약 10℃에서 60℃사이에서, 예, 약 45℃에서, 저농도에서 행하고, 냉수는 온도 약 10℃에서 30℃사이에서, 예, 약 25℃에서, 고농도에서 행함)를 사용하여 세척하거나 또는 세정한다. 냉각된 세정된 기체 생성물은 세정영역 상부로 부터 회수되고, 소비된 세정액은 세정영역 바닥에서 회수된 기체로 세정된 플라이 애쉬를 가지고 있다. 기체 생성물의 세정을 강화하기 위한 복수개의 충돌판은 세정영역 안에 제공된다.
그러므로, 기화실에서의 압력은 기화 영역의 가스 압축 하류를 일반적으로 요구하지 않는다.
본 발명의 세번째 관점에 따라, 본 발명은
기화실에 기화 용기가 설치되고, 미분 석탄이 기화실로 주입할때 통과하는 복수개의 버너로 이루어진 대기압 석탄 기화기 및,
버너에 미분 석탄을 압축공기로 급송하기 위한 압축 미분 석탄 급송 수단
으로 이루어진 석탄 기화 설비를 제공한다.
"대기압 석탄 기화기"는 대기압에서 또는 실질적으로는 대기압보다 높지 않은 압력에서, 예를 들면, 3 kPa(g) ~ 25 kPa(g)의 압력, 통상적으로 15 kPa(g)에서 작동하는 기화기를 의미한다.
특히, 석탄 기화기는 상기와 같이 대기압 분출 흐름 석탄 기화기일 수 있다.
압축 미분 석탄 급송수단은 미분 석탄의 벌크 공급을 포함하는 벌크 미분 석탄 드럼 또는 홉퍼, 홉퍼로부터 각각의 버너로로 안내하는 미분 석탄 급송관, 미분 석탄 급송관 각각에 있는 고형분 또는 더스트 펌프, 및 각각의 고형분 펌프의 미분 석탄 도관 하류로 안내되는 기체 매질관으로 이루어진다.
설비는 미립자 석탄을 위한 미분 수단을 포함할 수 있다. 미분 수단은 석탄 분쇄기를 포함할 수 있다. 설비는 미립자 석탄 창고; 창고로부터 석탄 분쇄기로 안내하는 석탄 이송 라인; 분쇄기에서, 예를 들면 집진장치와 같은 여과 수단으로 미분 석탄을 이송하기 위한 고온 공기를 갖는, 분쇄기로 고온 공기를 급송하는 급송수단; 및, 압축식 미분 석탄 급송 수단의 일부를 구성하는, 여과 수단으로부터 벌크 미분 석탄 드럼 또는 홉퍼로 미분 석탄을 전달하는 전달 장치를 포함한다. 물론 여과기는 원한다면 드럼 또는 홉퍼로 작접 방출할 수 있다.
설비는 또한 석탄 기화기의 기체 생성물 출구에 안내된 플라이 애쉬 제거 수단을 포함할 수 있다.
그러므로, 본 발명의 네번째 관점에 따라 본 발명은
기화실에 기화 용기가 설치되고, 및 미분 석탄을 기화실로 급송하기 위해 통과하는 하나 이상의 버너로 구성되는 대기압 석탄 기화기 및,
석탄 기화기의 기체 생성물 출구에 안내된 플라이애쉬 제거 수단
으로 구성되는 석탄 기화 설비를 제공한다.
플라이애쉬 제거 수단은 사이클론 분리기와 같은 하나 이상의 분리기; 충돌판 또는 벤츄리 세정기와 같은 세정기; 습식 전기 여과기와 같은 전기 여과기; 기화 용기의 기체상 생성물 또는 원료 기체의 출구로부터 플라이 애쉬 제거 장치로 안내되는 도관을 갖는 집진장치와 같은 여과기로 이루어진다.
특히, 플라이애쉬 제거 수단은 기화 용기의 기체 생성물 출구로부터 안내된 관에 연결된 세정기, 및 세정기로부터 전자 여과기로 안내되는 세척된 기체 생성물을 갖는 전자 여과기를 포함할 수 있다.
세정기는 세정기에 주입되는 기체 생성물을 온수 및/또는 냉수로 세척하기 위한 제 1 세척 수단 뿐만 아니라 기체 생성물을 냉수로 세척하기 위한 제 2 세척 수단을 갖는 수직 용기로 구성된다. 제 1 및 제 2 세척 수단은 공간적으로 수직으로 분리될 수 있으므로, 제 2 세척 수단이 제 1 세척 수단의 위에 위치할 수 있다. 복수의 충돌판이 제 1과 제 2 세척 수단 사이에 제공될 수 있다.
본 발명은 수반하는 개략도를 참조로 하여 예로써 설명될 수 있다.
제 1도에서, 참조 숫자 10은 일반적으로 본 발명의 첫번째 실시예에 의한 석탄 기화 설비를 의미한다.
설비(10)는 일반적으로 참조 숫자 12로 표시되는 흐름 석탄 기화기를 유입한 대기압을 포함한다. 기화기(12)는 전벽(16), 후벽(18),및 측벽(20)을 갖는 수직 연장된 사각 부분 기화 용기(14)로 구성된다. 각각의 벽은 상기와 같이 막 패널의 형태로서, 즉, 튜브가 용접되어 있는 수직 조각(제시하지 않음)들에 의해 안내된 이웃 튜브들을 갖고 각각 서로에 이웃하게 위치한 수직 확장된 복수의 튜브(제시하지 않음)로 이루어진다. 튜브의 하부 말단은 하부 분기관에 연결되어 있는 반면, 튜브의 상부 말단은 상부 분기관(제시하지 않음)에 연결된다. 벽들은 외면이 피복되어 제공된다(제시하지 않음). 용기(14)는 하부 기화 영역(24)과 상부 냉각 영역(26)을 갖는 기화실(22)로 특징되어진다. 기화 영역(24)에서 벽의 내표면은 열전도를 위해 튜브로부터 뻗어나온 금속 못이 연장된 내화 내면(제시하지 않음)을 갖는다. 후벽의 튜브(18)는 벽의 위까지 두갈래의 부분의 길이며, 그것에 의해 냉각 영역(26)에 내부 분리벽(28)을 형성한다. 그러므로, 냉각 영역(26)은 벽(28)에 의해 전면 통과(30)와 후면 통과(32)로 나뉘어진다. 그러므로 사용시, 기체는 벽(28)의 상부에서 튜브 사이의 구멍을 통해 전면 통과(30)를 따라서 상향으로 통과하고, 후면 통과(32)를 따라 하향으로 통과하고, 두갈래의 부근에서, 후벽(18)의 튜브 사이의 구멍을 통해 기화기에서 방출된다.
용융 슬래그 출구(34)는 용기(14) 중에서 기화실(22)의 하부 말단에 제공되며, 기체 생성물의 출구(제시하지 않음)는 기체 생성물 출구로부터 안내되는 기체 생성물 회수관(36)을 갖고 후벽(18)에 제공된다.
두개의 버너(38)는 기화실(22)의 기화 영역(24)내에서 용기(14)의 벽들에 각각 설치된다.
절약 장치를 구성하는 가열 코일(40)은 기화실(22)의 냉각 영역(26) 중에서 후면 통과(32) 중에 제공된다. 유사하게, 일급 스팀 과열장치의 처음 부분을 구성하는 다른 코일(42)이 또한 후면 통과(32)에 제공된다. 일급 과열 장치의 두번째 부분을 이루는 또 다른 가열 코일(44)이 전면 통과(30)에 위치하여, 코일(42)에 연결된다. 함께 두번째 과열 장치를 이루는 더욱 연결된 가열 코일들(46),(48)이 또한 전면 통과(30)에 위치한다. 과열 장치의 모든 코일은 기화기를 시동하는 동안 계속될 수 있는 위험을 막도록 배출가능 한 방법으로 배열된다. 일급 과열 장치는 가스의 흐름과 반대로 배열되어 열 전달 임무 동안 필요한 표면적을 최소화 한다. 이급 과열장치는 부분적으로 가스와 평행한 흐름으로 배열하여 금속 온도와 부식이 생기는 경향을 최소화 한다.
설비(10)는 6Mpa(g) 스팀 드럼(50)을 포함한다. 관(52)은 상부 다기관으로부터, 및 벽(28)로부터 드럼(50)으로 다시 안내되는 도관(54)을 갖는 드럼(50)으로부터 벽들(16)(18)(20)의 막 패널의 하부 다기관으로 안내한다.
절약장치(40)의 입구는 보일러 급송 물 공급관(56)에 안내되고, 절약장치의 출구는 스팀 드럼(50)에 안내되는 관(58)에 안내된다.
스팀 드럼(50)은, 일반적으로 참조숫자 60으로 표시되는 수위 조절 장치를 갖는다.
스팀관(62)은 스팀 드럼(50)의 상부로부터 일급 과열장치의 코일(42)의 입구에 안내되며, 일급 과열장치의 코일(44)의 출구로부터 이급 과열 장치의 코일(48)의 입구로 안내되는 관(64)을 갖는다. 관(64)은 보일러 급송 수관(56)에서 스팀 과열 조절기(66)로 안내되는 보일러 급송 수관(67)을 갖는 스팀 과열조절기(66)를 갖는다. 과열된 스팀관(68)은 이급 과열 장치의 코일(46)의 출구에서 판 경계로 안내한다. 그러므로, 6 MPa(g) 과열장치는 관(68)을 따라 회수될 수 있다. 일반적으로 참조숫자 70으로 표시되는 온도 조절 수단은 스팀 과열조절기(66)에 공급되는 스팀 도관(68)과 보일러 급송 수관(67) 사이에 제공된다.
슬래그 회수관(72)은 기화기(12)의 애쉬 출구(34)에서 슬래그 분리기(74)로 안내하며, 슬래그 분리기(74)는 잠수된 사슬 운송장치(74)를 갖는다. 슬래그 분리기(74)는 냉각된 또는 고체화된 슬래그를 적당한 운반 수단(78)으로 방출할 수 있도록 고안된다.
설비(10)는 또한 일반적으로 참조숫자 80으로 표시되는 미분 석탄 급송 수단을 포함한다.
석탄 급송 수단(80)은 서비스 빈(82)으로 안내하는 미분 석탄 급송 라인(84)을 갖는 서비스 빈(82)으로 이루어진다. 각 버너(38)에 대해 분리된 미분 석탄 회수 라인(86)은 빈(82)의 바닥에서 고형분 또는 더스트 펌프(88)로 안내한다. 미분 석탄 급송 라인(90)은 펌프(88)에서 버너(38)로 안내한다.
석탄 급송 수단(80)은 또한 이산화탄소의 공급원에서 각각의 방출 펌프(88)로 안내되는 이산화탄소 라인(92)을 포함한다. 각 라인(92)에는 흐름 조절 장치(94)가 달려있다. 그러므로, 이산화탄소는 미분 석탄을 펌프(88)로부터 버너(38)로 운송하기 위한 압축 운송 매질을 구성한다.
또한 산소 공급 라인(96)이 각각의 버너(38)에 안내된다.
설비(10)는 시동 후 공기로 시스템을 깨끗이 하기위해, 라인(96)으로 안내되는 송풍기(100)가 있는 공기 공급 라인(98)을 포함한다.
LPG 라인(102)는 또한 각각의 버너(38)로 안내된다. 질소 방출 라인(103)은 이산화탄소 라인(92)으로 안내된다.
기체 생성물 회수관(36)은 일반적으로 참조숫자 104로 표시되는 세정기로 안내된다. 세정기(104)는 복수의 충돌판(108)이 있는 직립 용기(106)로 이루어져 있다. 냉수관(110)은 그 상부 말단 근처의 세정기(104)에 안내되고 즉시 그물 모양의 분출 분리기(112)로 내려간다. 맨 위의 판 또는 트레이 위로 냉수(약 25 ℃)를 분배하기 위한 분배기(제시하지 않음)가 관(110)에 작동상 안내되어 있다. 판들은 냉수가 하나의 판 위를 통과하고, 하향 파이프로 내려가고, 그 밑의 판을 가로질러 계속 통과한다.
충돌판(108) 밑에 위치한 하류 방향의 복수의 분사 노즐(114)은 고온 세척수(약 45 ℃) 관(116)에 안내된다.
사용시, 세정기(104)중의 가스로부터 세정된 플래이애쉬를 함유하는 물을 이송하는 소비수 관(118)은 세정기(104)의 바닥으로부터 안내된다. 냉수관(120)은 관(110)에서부터 슬래그 분리기(74)로 안내되며, 슬래그 분리기(74)로부터 안내된 소비된 세척수 관(122)을 갖는다. 관(118)은 관(124)이 배출드럼(126)으로부터 안내됨에 따라 관(122)으로 안내된다. 압축 라인(128)은 스팀 드럼(50)에서 배출 드럼(126)으로 안내된다. 배기구 라인(130)은 배출 드럼(126)으로부터 안내된다.
또는 세정된 생성물 라인(132)은 세정기(104)의 맨 위로부터 안내된다. 라인(134)은 또한 세정기(104)의 맨 위로부터 플래어 실 팟(136)으로 안내되며, 플래어 라인(138)은 플래어 실 팟(136)으로부터, 일반적으로 참조숫자 140으로 표시되는 플래어로 안내된다. 플래어(140)는 유도 발화기(142)로 고정된다. 플래어는 시동걸때와 위급시에만 사용된다.
설비(10)는 일반적으로 참조숫자 150으로 표시하는 조절 장치를 포함한다. 조절 장치(150)는 세정기로부터 나오는 기체의 수소, 일산화탄소 및 이산화탄소를 측정하기위해 라인(132)에 분석기(152)를 포함한다. 조절수단은 또한 기화기(12)로부터 가스의 유속을 측정하기 위해 흐름 라인(36)에 유속 측정장치(154)를 포함한다. 또한, 산소 라인에 버너(38)로의 흐름 측정/조절 장치(156)를 갖고 석탄 공급 라인(86)에 흐름 측정/조절 장치를 갖는다. 성분(152), (154), (156) 및 (158)은 조절기(160)에 안내된다.
사용시, 각 버너(38)에서, 조절된 속도로 서비스 빈으로부터 펌프(88)로 미분 석탄을 급송하고, 운송 매질로서 이산화탄소를 사용한 조밀한 상으로 흐름 라인(90)을 통해 버너(38)로 압축공기로 운송한다. 조밀한 상은 미분 석탄 또는 석탄 더스트의 혼합물을 포함하며, 매질 또는 기체를 80 ~ 200kg/m3의 밀도를 갖는혼합물과 함께 이송한다. 조절 장치(94)는 고정 값으로 이산화탄소의 유속을 조절한다. 그러므로 각 도관(86)은 유속 측정 고안 또는 장치를 통해 미분 석탄을 고형분 펌프(88)로 전달한다. 고형분 펌프는 미분 석탄을 전달 가스(이신화탄소0의 흐름으로 이송하여, 석탄을 버너로 전달한다. 동시에, 버너를 통해 흐름 라인을 따라 산소가 급송된다. 버너들은 산소와 미분 석탄의 연소가 기화실(22)의 내부에서 일어나는 소위 확산 타입이거나, 또는 상기와 같이 전혼합 타입이다. 전형적으로 약 1400℃의 온도에서 슬래그는 급냉되고 애쉬 분리기(74)에 의해 분리된다.
미분 석탄과 산소는 기화실(22)의 내부에서 연소되어 애쉬 뿐만 아니라 일산화탄소와 수소로 이루어진 기체 생성물을 생성한다. 더욱 특별히, 화학양론적 분율보다 적은 산소를 사용한다. 석탄은 상당히 고온에서 먼저 산소 중에서 연소하여 이산화탄소와 물을 생성한다. 이들 가스는 남아 있는 석탄과 반응하여 일산화탄소와 수소를 생성한다. 기체 성분은 흐름 라인(36)을 따라 기체 생성물로 회수하고, 흐름 라인(132)을 따라 생성 기체로 제거되기 전에 세정기(104)에서 세정된다.
기화실(22)에서 발생된 연소열은 기화 용기벽의 보일러 급수관을 지나는 보일러 급수를 직접적으로 가열, 즉, 물로 어떤 급랭이 없이, 60 바(bar)의 증기를 생성하기 위해 절단기(40) 내로 들어오는 보일러 급수를 가열, 및 과열기의 코일(42), (44),(46) 및 (48) 내의 증기를 과열에 사용되었다.
제어 장치(150)은 생성된 가스 중의 일산화탄소 및 수소로서 언급되어지는, 조성물(152) 및(154)에 의해 측정시 유용한 가스의 적절한 유속과 만나도록 산소 유속을 조절한다. 제어 장치(150)은 또한 가스 생성실 중의 이산화탄소의 적절한 농도를 유지하기 위한 산소에 대한 석탄의 비율을 조절한다.
적용자들은 기화기(12)로의 미분 석탄의 압축 공기 운반을 사용함으로써, 기화기(12)로의 석탄 급송율의 정확한 측정은 고체 수송 펌프로의 고체 율속을 모니터링함에 의해 이루어질 수 있다고 믿는다.
기화기(12) 중의 모든 낭비된 열은 고압 과열 증기로서 회수되며, 내부 물 급랭은 요구되지 않았다.
세정기 (104) 중의 가스 생성물의 세정은 효율적이었으며, 다른 세정 장치보다 에너지가 덜 필요했다.
설비(10)을 통한 압력 저하로 유출 라인(132) 중의 가스는 승압 송풍기 없이도 필요한 압력으로 수송되었다.
설비 (10)은 일산화탄소 또는 수소 또는 원료 물질로서 두 가지 모두를 필요로 하는 특정 화합물의 제조에 이용할 수 있다. 이러한 화합물로는 암모니아 및 이것의 유도체, 메탄올 및 이것의 유도체, 아세트산 및 이것의 유도체 등이 포함된다. 설비(10)은 또한 통합된 전기 발생 공장의 최소 부분을 형성할 수 있다.
기화실(22)에서 생성되는 이론적으로 낭비되는 열의 85% 이상은 설비(10)에서 증기 터빈을 작동시키기에 적합한 고압 과열 증기로서 회수될 수 있으며, 여기서 이론적으로 낭비되는 열이란 기화기 안으로 투입되는 석탄의 열 수준이 가스, 플라이 애쉬 및 기화기에서 나오는 슬래그의 열 수준보다 적을 때를 의미한다.
생산된 플라이 애쉬의 양의 감소에 의해, 알려진 기화기에서 변환되는 것보다 석탄의 더 많은 부분이 설비(10) 내에서 변환된다고 믿어진다.
덧붙여서, 기화기 내에서 생성 가스를 급랭하는 알려진 과정들과 비교할 때, 설비(10)에서 전기의 소비는 계속적으로 감소되질 것이며, 원료 가스를 급랭하기 위한 물의 소비는 제거되어지고, 과정의 안전성은 향상되어질 것이다.
더 나아가, 부식성이 큰 성분을 함유하는, 기화기(12) 중의 생성된 가스는 부식률이 현저하게 되는 지점으로 가스 온도가 내려갈 때까지 완전히 물로 가득찬 봉입체 내에 있게 된다. 봉입체 자체의 온도는 적절한 작용 압력을 선택함으로써 기화기 벽내에서는 물의 끓는 점으로 유지된다. 이 방법에 의해, 현대 공업 보일러의 건조에 통용되는 기화벽의 건조를 위한 재료의 선택이 가능하다.
빈(82) 및 더스트 펌프(88)를 사용함으로써, 높이를 고려해볼때, 더 적은 유지비와 마친가지로, 더 적은 자본 및 운영비를 이끄는, 기지의 밀도상의 압축 공기 운반 설비보다 적은 비용이 드는 설비를 할 수 있다.
도 2 및 3을 언급할 때, 참고 숫자 200은 일반적으로 발명의 2차 구현물에 의하며, 도1 의 석탄 기화 설비와 병합되는 석탄 기화 설비를 나타냈다.
석탄 기화 설비 (10)의 부분은 단일성을 위해 도 2 및 3으로부터 배제해왔다. 더군다나, 설비(10)의 그것과 같거나 유사한 설비(200)의 부분은 같은 참고 수자로 나타내었다.
과정(200)은 벙커내로 가는 석탄 라인(204)를 갖는 원미립자성 석탄 벙커(202)을 포함한다. 석탄 수송 라인(206)은 벙커로부터 미분화기로 통한다. 그것의 90%가 90 마이크론 이하의 입자 크기 분포를 갖기 위해서 미분화기는 전형적으로 원석탄을 미분화한다
고온 공기 흐름 라인(210)은 석탄 미분기로 통한다. 고온 공기는 약 1%(질량에 의함)에서 7 내지 14%(질량에 의함)의 전형적인 수분 함량의 석탄을 건조시킨다. 고온 공기는 또한 건조 및 미분화된 석탄을 희석 상태로 흐름 라인(212)를 따라 모든 미분화된 석탄이 고온 공기 흐름으로부터 해방되는 집진 장치(214)로 수송시킨다. 희석상은 미분 석탄 또는 석탄 먼지 및 공기 (즉, 운반 가스)의 혼합물로 구성되며, 계속적으로 80 kg/m3이하의 밀도를 갖는다. 대기 중으로 먼지가 없는 더운 공기를 배출하기 위한 배출 라인(216)은 집진 장치(214)에서 이어지며, 반면 미분 석탄 급송 라인(84)는 필터로부터 석탄 서비스 빈(82)로 통하고, 이는 석탄을 빈 (82) 안의 공간내에 배출시키기 위해 전형적으로 필터(214) 아래에 위치한다.
벙커(202), 미분기(208) 및 집진 장치(214)는 이와 같이 미분 석탄을 과정(200)의 일부로서 생산시킬 수 있다. 이런 식으로, 분쇄기 또는 분쇄기들로부터 수많은 급송 빈(82)로 미분 석탄은 분포시키기 위한 시스템의 자본 및 운영비가 절감된다. 이러한 시스템은 보통 추가 비용으로, 석탄 기화 장치에 비해 거대해진다. 이러한 시스템은 또한 봉쇄되기 쉬워서, 운영에 어려움이 있을 수 있다. 미분기는 그것의 미분 석탄 생산을 기화기의 석탄 요구도와 맞추기 위해, 크기화될 수 있고, 그것에 의해 알려진 시스템과 비교시 비용이 감소된다. 다시말하면, 미분기, 기화기, 및 빈(82) 및 더스트 펌프(88) 등의 다른 요소들의 완전한 통합이 있다. 덧붙여서, 대다수의 빈으로부터 기화기로 석탄을 분포시키는 것이 통상적으로 요구되는 분포 시스템과 관련된 자본 및 운영비는 최소한 감소되어진다.
과정(200)은 세정 생성물 또는 세정(104)로부터 습윤 전기 필터러 토하는 원료가스 라인(132)을 갖는 습윰 전기 필터(218)을 또한 포함한다. 세척수 라인(220)은 세척수 라인(110)으로부터 전기필터(218)로 이어진다. 깨끗한 원료 가스 회수 라인(222)는 전기 필터(218)부터 이어져있고, 반면, 플라이 애쉬 슬러리 회수 라인(224)는 전기 필터(218)로부터 소비수 또는 슬러리 도관(118)내로 이어진다.
전기 필터(218)은 다음 과정으로 가기 전에 (예를 들면, 그것으로부터 암모니아 및/또는 메탄올 생성), 기화기(12)로부터 생산된 가스를 좀더 전화시킨다.(즉, 그것으로부토 플라이 애쉬를 좀 더 제거시킴)
세정기(104) 및 습윤 전기 필터(218) 같은 습식 먼지 제거 장치를 사용하는 대신, 시클론 분리기 및/또는 집진 장치 같은 건성 먼지 제거 장치가 사용되어질 수 있다. 이것은 처리에 어려움이 있을 수 있는 슬러리 대신, 건조한 먼지를 만들어낸다. 건조 먼지는 기화기 중에서 재산화 또는 보조 보일러 중에서 산화될 수 있다.
예를 들면, 고온 가스성 성분 및 원료 가스인 기화기를 떠난 가스는 수많은 성분으로 구성되는 것으로 알 수 있다. 중요성의 순서에 따라, 기본 성분들은 일산화탄소(전형적으로 부피의 62%), 수소(전형적으로 부피의 2%), 이산화탄소(전형적으로 부피의 7%) 및 수증기(전형적으로 부피의 7%)이다. 가스의 균형은 황화 수소, 황화 카르보닐, 암모니아, 시안화 수소, 메탄, 질소, 이루곤, 산화 질소, 및 염화 수소를 포함하는, 그러나 제한적이지는 않는, 미량 성분들로 이루어진다. 원료 가스의 정확한 조성은 기화되는 석탄의 분해, 선택된 특수한 운영 상태, 및 산화제 흐름에 증기를 추가할 것인지 아닌지에 의존해 다양해진다.

Claims (26)

  1. 미분 석탄을 석탄 급송 라인을 따라 압축 공기로 운반하고, 압축 공기로 운반된 미분 석탄을 석탄 급송 라인에 연결된 버너를 통해서 기화실로 급송하고, 산소 또는 산소 함유 가스로 구성되는 기화제를 버너를 통해서 기화실로 동시에 급송하고, 미분 석탄을 실질적으로 대기압에서 기화실 내부의 산소의 화학양론적 양보다 적은 양으로 연소시켜 미분 석탄을 기화해서 일산화탄소 및 수소로 되는 고온 기체 성분을 형성하고, 기화실로 부터 기체 성분을 일산화탄소 및 수소로 이루어지는 기체 생성물로 회수하고, 기화실의 바닥에서 슬래그를 회수하는 것으로 이루어지는 석탄의 기화 방법.
  2. 제 1항에 있어서, 미분 석탄을 석탄 급송 라인을 따라 그리고 버너를 통해서 압축 공기로 운반하는 것을 운반 가스로서 기체 생성물, 공기, 질소, 이산화탄소 또는 탄화 수소 가스를 사용해서 행하는 방법.
  3. 제 2항에 있어서, 기화실에 기화 용기를 설치하고, 석탄의 기화를 기화 용기 내에서 행하고, 기화실에 각개가 그 자체의 석탄 급송 라인을 갖는 복수개의 버너를 설치하고 기화제가 다소 순수한 산소, 산소가 풍부한 공기 또는 공기 단독으로 구성되거나, 임의로 증기, 이산화탄소 또는 약간의 기체 생성물 중 하나 이상으로 함께 이루어지고, 증기, 이산화탄소 및/또는 기체 생성물이 존재할 경우, 이들을 분리해서 및/또는 산소 또는 공기와 함께 기화 용기로 급송시키는 방법.
  4. 제 1항 내지 3항 중 어느 하나의 항에 있어서, 미립자 석탄을 분쇄 공정에서 분쇄하고, 석탄을 분쇄 공정에서 미분 석탄의 90%가 입도에 있어서 90 미크론 미만이 되는 입도 분포를 갖도록 분쇄하고, 고온 공기 또는 고온 연료가스를 분쇄 공정에서 급송해서 석탄을 2%(질량) 미만의 함습 농도로 건조시키고, 고온 공기 또는 고온 연료 가스를 사용해서 건조시켜 미분시킨 석탄을 분쇄 공정에서 분리 공정으로 이송 또는 운반시키고, 분리 공정에서, 미분 석탄을 고온 공기 또는 고온 연료 가스로 부터 분리시키고, 미분 석탄을 분리 공정에서 저장 공정으로 운송시키고, 석탄 급송 라인을 저장 공정에서 안내하는 공정을 포함하는 방법.
  5. 제 4항에 있어서, 저장 공정이 단일 서비스 빈으로 이루어지고, 미분 석탄을 석탄 급송 라인을 따라 압축 공기로 운반하는 것을, 미분 석탄을 서비스 빈으로 부터 각각의 석탄 급송 라인내에 위치한 더스트 펌프의 흡인 측부에 급송하고, 석탄을 더스트 펌프로 부터 이 펌프의 석탄 급송 라인 하류로 방출 시키고, 동시에 충분한 양의 운반 가스를 펌프 방출기에 가까운 석탄 급송 라인으로 도입해서 미분시킨 석탄 및 운반 가스를 석탄 급송 라인을 따라 80-200 kg/m3의 밀도를 갖는 조밀한 상혼합물로서 운반시키는 방법.
  6. 제 1항 내지 5항중 어느 하나의 항에 있어서, 기체 생성물을 임의로 약간 냉각시킨 후, 플라이 애쉬를 제거시키는 공정을 포함하는 방법.
  7. 제 6항에 있어서, 플라이 애쉬 제거가 기화기로 부터 나오는 고온 기체 생성물을 세정 영역에 통과시키는 공정으로 이루어지고, 세정 영역에서 고온 기체 생성물을 온수 및/또는 냉수를 사용해서 역류 세척해서 세정하고, 세정 영역에서 생성되는 냉각시켜 세정된 기체 생성물 또는 원료 가스를 전기 여과시키는 공정으로 이루어지는 방법.
  8. 제 7항에 있어서, 고온 기체 생성물을 저농도로 세정 영역에 들어가게 하고; 세정 영역을 따라서 상향으로 통과시키고, 10℃ 및 60℃ 사이의 온도에서 온수 또는 냉수 세척수를 사용해서 온수 또는 냉수 세정 또는 세척을 저농도로 행하고; 10℃ 및 30℃ 사이의 온도에서 냉세척수를 사용해서 냉수 세정 또는 세척을 세정 영역내에서 고농도로 행하고, 냉각 및 세정시킨 기체 생성물을 세정 영역의 정부로 부터 회수하고, 가스로 부터 세정한 플라이 애쉬를 운반하는 소비된 세척수를 세정 영역의 바닥으로 부터 회수하는 방법.
  9. 미분 석탄을 적어도 하나의 버너를 통해서 기화실에 급송하고, 산소 또는 산소 함유 가스로 이루어지는 기화제를 상기 버너를 통해서 기화실에 동시에 급송하고, 미분 석탄을 실질적으로 대기압에서 기화실 내부의 산소의 화학양론적 양보다 적은 양으로 연소시켜 미분 석탄을 기화해서 일산화탄소 및 수소로 되는 고온 기체 성분을 형성하고, 기화실로 부터 기체 성분을 일산화탄소 및 수소로 이루어지는 기체 생성물로 회수하고, 기화실의 바닥에서 슬래그를 회수하고, 기체 생성물을 임의로 약간 냉각시킨 후에 기체 생성물에서 플라이 애쉬를 제거하는 것으로 이루어지는 석탄의 기화 방법.
  10. 제 9항에 있어서, 기화실에 기화 용기를 설치하고, 석탄의 기화를 기화 용기내에서 행하고, 기화실에 복수개의 버너를 설치하고, 기화제가 다소 순수한 산소, 산소가 풍부한 공기 또는 공기 단독으로 구성되거나, 임의로 증기, 이산화탄소 또는 약간의 기체 생성물 중 하나 이상으로 함께 이루어지고, 증기, 이산화탄소 및/또는 기체 생성물리 존재할 경우, 이들을 분리해서 및/또는 산소 또는 공기와 함께 기화 용기로 급송시키는 방법.
  11. 제 9항 또는 10항에 있어서, 플라이 애쉬 제거가 기화기로 부터 나오는 고온 기체 생성물을 세정 영역게 통과시키는 공정으로 이루어지고, 세정 영역에서 고온 기체 생성물을 온수 및/또는 냉수를 사용하여 역류 세척해서 세정하고, 세정 영역에서 생성되는 냉각시켜 세정된 기체 생성물 또는 원료 가스를 전기여과시키는 곤정으로 이루어지는 방법.
  12. 제 11항에 있어서, 고온 기체 생성물을 저농도로 세정 영역에 들어가게하고; 세정 영역을 따라서 상향으로 통과시키고; 10℃ 및 60℃ 사이의 온도에서 온수 또는 냉수 세척수를 사용해서 온수 또는 냉수 세정 또는 세척을 저농도로 행하고; 10℃ 및 30℃ 사이의 온도에서 냉세척수를 사용해서 냉수 세정 또는 세척을 세정 영역내에서 고농도로 행하고; 냉각 및 세정시킨 기체 생성물을 세정 영역의 정부로 부터 회수하고, 가스로 부터 세정한 플라이 애쉬를 운반하는 소비된 세척수를 세정 영역의 바닥으로 부터 회수하는 방법.
  13. 기화실을 제공하는 기화 용기, 미분된 석탄이 이것을 통해서 기화실로 급송될 수 있는 적어도 하나의 버너, 및 미분된 석탄을 버너로 압축 공기로 급송하기 위한 압축 공기식 미분 석탄 급송 수단으로 구성되는 석탄 기화 장치.
  14. 제 13항에 있어서, 기화기가 대기압식 운반 유동 석탄 기화기이고, 복수개의 버너가 설치된 석탄 기화 장치.
  15. 제 14항에 있어서, 압축 공기식 미분 석탄 공급 수단이, 미분 석탄의 벌크 공급을 포함하는 벌크 미분 석탄 드럼 또는 홉퍼, 홉퍼로 부터 각각의 버너로 안내되는 미분 석탄 공급 도관, 각각의 미분 석탄 공급 도관 중의 솔리드 펌프 및 솔리드 펌프의 하류로 각각의 미분 석탄 도관으로 안내되는 기체 매질 도관으로 이루어지는 석탄 기화 장치.
  16. 제 15항에 있어서, 미립자 석탄 벙커, 벙커로 부터 석탄 분쇄기로 안내되는 석탄 이동 라인, 미분 석탄을 분쇄기로 부터 여과 수단으로 운반되는 고온 공기를 분쇄기로 급송하는 고온 공기 급송 수단, 및 미분 석탄을 여과 수단으로 부터 벌크 미분 석탄 드럼 또는 홉퍼로 이동시키는, 압축 공기식 미분 석탄 공급 수단의 일부를 형성하는 이동수단, 이동 수단을 포함하는 석탄 기화 장치.
  17. 제 13항 내지 16항 중 어느 하나의 항에 있어서, 석탄 기화기의 기체 생성물 출구에 연결된 플라이 애쉬 제거 수단을 포함하는 석탄 기화 장치.
  18. 제 17항에 있어서, 플라이 애쉬 제거 수단이 분리기, 스쿠루버, 전기여과기 및 여과기와, 기화 용기의 기체 생성물 또는 원료가스 출구로 부터 플라이 애쉬 제거 수단으로 안내하는 도관을 포함하는 석탄 기화 장치.
  19. 제 18항에 있어서, 플라이 애쉬 제거 수단이 기화 용기의 기체 생성물 출구로부터 안내되는 도관에 연결된 스쿠루버 및 전기 여과기와, 스쿠루버로 부터 전기 여과기로 안내되는 세척한 기체 생성물 도관을 포함하는 석탄 기화 장치.
  20. 제 19항에 있어서, 스쿠루버가 이 스크루버로 들어가는 기체 생성물을 온수 및/또는 냉수로 세척하는 제 1 세척 수단 및 기체 생성물을 냉수로 세척하는 제 2 세척 수단을 갖는 수직 용기로 이루어지고, 제 1 및 제 2 세척 수단이 수직 방항으로 떨어져서 제 2 세척 수단을 제1 세척 수단 위에 위치시키고, 복수개의 충돌 플레이트를 제 1 및 제 2 세척 수단 사이에 설치하는 석탄 기화 장치.
  21. 기화실을 제공하는 기화 용기 및 이것을 통해 미분된 석탄의 기화실로 급송될 수 있는 저어도 하나의 버너로 구성되는 대기압식 석탄 가화기와 석탄 기화기의 기체 생성물 출구에 연결된 플라이 애쉬 제거 수단으로 구성되는 석탄 기화 장치.
  22. 제 21항에 있어서, 플라이 애쉬 제거 수단이 하나 이상의 분리기, 스쿠루버, 전기 여과기 및 여과기와, 기체 생성물 또는 기화 용기의 원료가스 출구로 부터 플라이 애쉬 제거 수단으로 안내되는 도관을 포함하는 석탄 기화 장치.
  23. 제 22항에 있어서, 플라이 애쉬 제거 수단이 기화 용기의 기체 생성믈 출구로 부터 안내되는 도관에 연결된 스쿠루버 및 전기 여과기와 스쿠루버러 부터 전기 여과기로 안내되는 세척한 기체 생성물 도관을 포함하는 석탄 기화 장치.
  24. 제 23항에 있어서, 스쿠루버가 이 스쿠루버로 들어가는 기체 생성물을 온수 및/또는 냉수로 세척하는 제 1 세척 수단과 기체 생성물을 냉수로 세척하는 제 2 세척 수단을 갖는 수직 용기로 구성되고, 상기 제 1 세척 수단 및 제 2 세척 수단을 수직 방향으로 떨어져서 제2 세척수단이 제 1 세척수단 위에 위치하고, 복수개의 충돌 플레이트가 제 1 및 제 2 세척수단 사이에 설치되는 석탄 기화 장치.
  25. 실질적으로 기재하고, 설먕한 바와 같은 신규한 석탄 기화 방법.
  26. 실질적으로 기재하고, 설명한 바와 같은 신규한 석탄 기화 장치.
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6596038B1 (en) * 2001-03-09 2003-07-22 The Lubrizol Corporation Linear compounds containing phenol and salicylic acid units
CN101659880A (zh) * 2009-05-07 2010-03-03 湖北双环科技股份有限公司 近常压粉煤气化方法
GB0912214D0 (en) 2009-07-14 2009-08-26 Eden Robert D Pyrolyser
EP2752476A1 (en) * 2011-09-01 2014-07-09 Guradoor S.L. Gasification-pyrolysis dual reactor device
US20150136653A1 (en) * 2013-11-19 2015-05-21 Uop Llc Process for pyrolysis and gasification of a coal feed

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2851346A (en) * 1953-12-07 1958-09-09 Babcock & Wilcox Co Pulverized fuel gasifier using exhaust of steam powered pulverizer as fuel carrier medium
DE2246407C2 (de) * 1972-09-21 1982-02-18 Krupp-Koppers Gmbh, 4300 Essen Verfahren zum Erzeugen elektrischer Energie
US3818869A (en) * 1973-01-02 1974-06-25 Combustion Eng Method of operating a combined gasification-steam generating plant
US3963457A (en) * 1974-11-08 1976-06-15 Koppers Company, Inc. Coal gasification process
DE3041010A1 (de) * 1980-10-31 1982-05-27 Kloeckner Werke Ag Verfahren und vorrichtung zum reinigen des bei stahl- bzw. eisenbadreaktoren anfallenden kohlengases
DE3673362D1 (de) * 1985-12-27 1990-09-13 Shell Int Research Oxydation von flugasche.
US4969933A (en) * 1986-12-22 1990-11-13 Shell Oil Company Process for flyslag treatment utilizing a solids-containing concentrated aqueous stream
DE3926575A1 (de) * 1989-08-11 1991-02-14 Metallgesellschaft Ag Verfahren zum reinigen von rohbrenngas aus der vergasung fester brennstoffe
DE4105227A1 (de) * 1991-02-20 1992-08-27 Krupp Koppers Gmbh Verfahren und vorrichtung zur vergasung eines feinkoernigen bis staubfoermigen brennstoffes mit flugascherueckfuehrung
JPH0774347B2 (ja) * 1993-06-29 1995-08-09 バブコック日立株式会社 気流層ガス化装置
JP3890482B2 (ja) * 1994-11-24 2007-03-07 バブコック日立株式会社 気流層ガス化装置

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