KR20020041966A - Apparatus And Method For Maintaining Constant Velocity Of Cyclone Inlet Gas In A Circulating Fluidized Bed Combustor And Incinerators - Google Patents
Apparatus And Method For Maintaining Constant Velocity Of Cyclone Inlet Gas In A Circulating Fluidized Bed Combustor And Incinerators Download PDFInfo
- Publication number
- KR20020041966A KR20020041966A KR1020000071642A KR20000071642A KR20020041966A KR 20020041966 A KR20020041966 A KR 20020041966A KR 1020000071642 A KR1020000071642 A KR 1020000071642A KR 20000071642 A KR20000071642 A KR 20000071642A KR 20020041966 A KR20020041966 A KR 20020041966A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- cyclone
- pressure
- combustion furnace
- flow rate
- inlet
- Prior art date
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
- F23G5/00—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor
- F23G5/30—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor having a fluidised bed
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
- F23G5/00—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor
- F23G5/50—Control or safety arrangements
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23J—REMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES
- F23J15/00—Arrangements of devices for treating smoke or fumes
- F23J15/02—Arrangements of devices for treating smoke or fumes of purifiers, e.g. for removing noxious material
- F23J15/022—Arrangements of devices for treating smoke or fumes of purifiers, e.g. for removing noxious material for removing solid particulate material from the gasflow
- F23J15/027—Arrangements of devices for treating smoke or fumes of purifiers, e.g. for removing noxious material for removing solid particulate material from the gasflow using cyclone separators
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
- F23G2202/00—Combustion
- F23G2202/10—Combustion in two or more stages
- F23G2202/106—Combustion in two or more stages with recirculation of unburned solid or gaseous matter into combustion chamber
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
- F23G2207/00—Control
- F23G2207/10—Arrangement of sensing devices
- F23G2207/102—Arrangement of sensing devices for pressure
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Incineration Of Waste (AREA)
Abstract
Description
본 발명은 순환유동층 연소로 및 산업용 소각로의 싸이클론 인입가스 유속을 일정하게 유지하는 장치 및 방법에 관한 것으로, 상세하게는 산업용 소각로 또는 연소로의 재연소 장치에서 입자포집기를 이루는 싸이클론 입구의 가스 압력 및 유속을 항상 일정하게 유지하도록 제어함으로서 미연분의 입자포집 효율을 향상시키고 연소로 운전의 안정성을 유지할 수 있도록 한 순환유동층 연소로 및 산업용 소각로의 싸이클론 인입가스 유속을 일정하게 유지하는 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and a method for maintaining a constant cyclone inlet gas flow rate of a circulating fluidized bed combustion furnace and an industrial incinerator, and more particularly, to a gas at a cyclone inlet forming a particle collector in an industrial combustion furnace or a reburn apparatus of a combustion furnace. An apparatus for maintaining a constant cyclone inlet gas flow rate in a circulating fluidized bed combustor and an industrial incinerator, by controlling the pressure and flow rate to be kept constant at all times, thereby improving the efficiency of collecting particulates and maintaining the stability of combustion furnace operation. It is about a method.
일반적으로, 산업용 소각로나 발전소의 연소로는 열효율의 향상과 연료소비의 절약을 위해서 순환유동층 재순환 시스템을 구비하고 있다.In general, industrial incinerators and power plant combustion furnaces are equipped with a circulating fluidized bed recirculation system for improving thermal efficiency and saving fuel consumption.
이러한 순환유동층 재순환 시스템은 크게 도 1에서 나타낸 바와 같이 미분탄등과 같은 분체연료를 연소시켜 고온의 연소가스를 생성하는 연소로(1), 연소로에서 생성된 연소가스 및 미연분을 포집하여 이들을 분리시키는 싸이클론(2), 싸이클론(2)에서 포집된 미연분을 연소로로 재공급하는 재순환장치(3)로 크게 대별되고, 그 외 연소가스의 열에 의해 증기를 발생시키는 후부전열부(4)와 연소가스의 잔여 매진을 집진하는 백하우스(5) 및 냉각된 연소가스를 대기중으로 방출하는 굴뚝(6)으로 이루어진다.The circulating fluidized bed recirculation system largely separates them by collecting a combustion furnace (1), a combustion gas generated in the combustion furnace, and unburned fuel, which burns powdered fuel such as pulverized coal and the like, as shown in FIG. It is divided into the cyclone (2), the recirculation device (3) for re-feeding the unburned dust collected from the cyclone (2) to the combustion furnace, and the after-heat transfer unit (4) for generating steam by the heat of the combustion gas ) And a baghouse 5 for collecting residual dust of the combustion gas and a chimney 6 for discharging the cooled combustion gas into the atmosphere.
상기와 같이 구성된 순환유동층 재순환 시스템은 연소로(1)에서 연소된 연소가스 및 미연분(未燃粉)이 상부로 상승하여 입자포집기를 형성하는 싸이클론(2)으로 들어가고 싸이클론(2)에서는 연소로(1)에서 미처 연소되지 못한 미연분을 포집하여 분리, 미연분은 다시 연소로(1)로, 연소가스는 후부전열부(4)로 이송하며 실질적인 동력을 발생시키는 후부전열부(4)는 인입된 고온의 가스열에 의해 다량의 증기를 발생시킨다.The circulating fluidized bed recirculation system configured as described above enters the cyclone (2) which forms the particle collector by raising the combustion gas and unburned dust combusted in the combustion furnace (1), and in the cyclone (2) In the combustion furnace (1) to collect and separate the unburned fine powder that has not been burned, the unburned dust is transferred back to the combustion furnace (1), the combustion gas is transferred to the after-heat transfer section (4) and the post-heat transfer section (4) that generates substantial power ) Generates a large amount of steam by the hot gas heat introduced.
이와 같이 증기를 발생시키는 열을 동반한 연소가스 및 매진(煤塵)은 이송과정에서 냉각됨과 동시에 매진은 백하우스(Bag House)(5)에서 집진한 후 나머지 연소가스는 최종적으로 굴뚝(6)을 통하여 대기중으로 배출하는 일련의 재순환 시스템을 갖추고 있다.As such, the combustion gas and the dust with heat generating steam are cooled during the transfer process, and the dust is collected in the bag house 5, and the remaining combustion gas finally removes the chimney 6. It is equipped with a series of recirculation system which discharges to the atmosphere.
여기서 특히, 미연분의 입자를 포집하여 연소가스와 분리시키는 싸이클론의 성능은 순환 이동층 시스템을 이용한 연소로 및 소각로의 열효율 및 장치의 안정화 측면에서 큰 영향을 차지하며 싸이클론의 입구로 들어오는 미연분 및 연소가스는 항상 일정한 유속과 압력을 가지는 것이 바람직하다.In particular, the cyclone's ability to capture unburned particles and separate them from the combustion gases has a significant impact in terms of thermal efficiency and stabilization of the combustion furnace and incinerator using a circulating moving bed system. It is desirable that the minute and combustion gases always have a constant flow rate and pressure.
즉, 내부로 인입된 연소가스가 나선형 통로가 내부로 갖추어진 싸이클론(2)에서 일정한 유속의 흐름을 가지지 못한다면 내부에서 와류하는 연소가스의 압력이 불균일하게 되어 집진성능이 저하된다.That is, if the combustion gas introduced into the cyclone 2 having the spiral passage therein does not have a constant flow rate, the pressure of the combustion gas vortexing inside becomes uneven and the dust collection performance is deteriorated.
여기서 입자포집기의 기능을 수행하는 싸이클론(2)의 원리는 연소로에서 배출되는 입자(미연분)들이 싸이클론내 와류형태의 통로에 접선방향으로 유입되면서 내부에서 형성되는 와류를 따라 움직이며 벽면을 향한 원심력과 접선방향의 항력(Drag Force)을 받아 질량을 갖는 입자들은 분리되는 것이다.Here, the principle of the cyclone (2) that performs the function of the particle collector is that the particles (fine dust) discharged from the combustion furnace tangentially flows into the vortex-shaped passageway in the cyclone and moves along the vortex formed inside the wall surface. Particles that have mass under centrifugal force and drag force in tangential direction are separated.
이때, 입자의 직경을 dp, 밀도를 Pp,싸이클론내 반경을 r이라 하면 접선방향의 속도 Vi로 유입되는 입자에 미쳐지는 원심력(Fc)은 다음과 같은At this time, if the diameter of the particle is dp, the density is Pp, and the radius in the cyclone is r, the centrifugal force (Fc) falling on the particle flowing at the tangential velocity Vi is as follows.
(1)의 관계식을 형성하고, 만약, 원심력에 의해 입자가 벽면을 향해의 속도로 이동한다면 이때 입자에 가해지는 항력(Fd)은(2)의 관계식을 형성한다. 여기서는 배기가스의 점도를 나타낸다. The relationship of (1) is formed, and if the particles If you move at a speed of, the drag on the particle (Fd) The relationship of (2) is formed. here Represents the viscosity of the exhaust gas.
정상상태에는이므로 식(1),(2)로 부터 다음과 같은 식을 얻을 수 있다.In normal condition Therefore, the following equation can be obtained from equations (1) and (2).
(3) (3)
이상적인 경우에 벽면으로 이동한 입자들은 모두 포집되므로 싸이클론 포집효율은 입자의 이동속도,에 직접적으로 비례하게 되며을 싸이클론 포집효율의 지표로 삼을 수 있다.In the ideal case, all particles moved to the wall are collected, so the cyclone collection efficiency is determined by Is directly proportional to Can be used as an indicator of cyclone collection efficiency.
즉, 상기 식(3)으로 부터 유추할 수 있듯이 싸이클론의 포집효율은 주입속도가 증가할 수록 입자의 크기가 클수록, 입자의 밀도가 클수록, 싸이클론의 직경이 작을 수록, 점도가 낮을수록 증가되는 것을 알 수 있다.That is, as can be inferred from Equation (3), the collection efficiency of the cyclone is the injection speed. As increases the particle size The larger the particle density It can be seen that the larger, the smaller the diameter of the cyclone, the higher the viscosity is increased.
한편, 싸이클론에서의 에너지 손실은 대부분 압력강하로 나타나며 재연소 시스템의 운전비용과 직접적인 연관관계에 있다.On the other hand, energy losses in the cyclone are mostly pressure drops and are directly related to the operating costs of the reburn system.
압력강하의 원인으로는 싸이클론 내에 형성되는 와류의 운동에너지 손실, 마찰, 입구에서의 기체의 팽창과 수축에 의한 손실등으로 나눌수 있으며, 압력강하에 직접적인 영향을 주는 인자들은 많지만 그 중에서도 가스의 입구와 출구부의 면적차, 유입속도, 몸통체의 길이, 입구 덕트의 깊이, 유체의 온도등을 대표적으로 들 수 있다.The cause of the pressure drop can be divided into kinetic energy loss of the vortices formed in the cyclone, friction, and loss due to expansion and contraction of the gas at the inlet, and there are many factors that directly affect the pressure drop. And the area difference of the outlet, the inflow velocity, the length of the body, the depth of the inlet duct, the temperature of the fluid and the like.
이러한 압력강하의 관계식은 하기의 식으로 나타낼 수 있으며, 여기서는 싸이클론으로 유입되는 가스의 속도를 나타내며,C는 상수값을 나타낸다. The relation of the pressure drop can be represented by the following equation, where Denotes the velocity of gas entering the cyclone and C denotes a constant value .
(4) (caplan,1968) (4) (caplan, 1968)
식 (4)에서와 같이 유입속도가 증가할 수록 압력 또한 증가하여 보다 미세한 입자들을 포집할 수 있기 때문에 포집효율은 증가하게 된다.As shown in Eq. (4), as the inflow rate increases, the pressure also increases, so that the finer particles can be collected, thereby increasing the collection efficiency.
따라서, 주어진 설계 요구조건에 따라 압력강하와 포집효율을 동시에 충족시킬 수 있는 최적설계가 요구된다.Therefore, according to the given design requirements, an optimum design is required to satisfy both pressure drop and collection efficiency.
도 2는 종래의 일반적인 싸이클론을 나타낸 일예로서, 입구유속을15~25m/sec,압력강하를150~200mmAq범위내의 적정한 값을 선정하여 그 조건을 만족시키도록 싸이클론의 입구폭(b) 직경(Dc)등 각 규격을 결정하게 되며 일단 제작되어 설치된 싸이클론(2)은 어떤 방법으로든 그 상태에서는 규격을 변화시킬 수 없다.Figure 2 is an example showing a conventional general cyclone, inlet flow rate of 15 to 25m / sec , the pressure drop is selected to a suitable value within the range of 150 ~ 200mmAq to the inlet width (b) diameter of the cyclone to satisfy the conditions (Dc) and so on, each standard is determined, and once manufactured and installed, the cyclone (2) cannot change the standard in that state in any way.
그러나, 순환 유동층 시스템을 이용한 연소로의 운전은 항상 일정한 조건에서 운전하는 것은 아니며 요구되는 산업용 소각로 또는 연소로의 열효율과 연관되어 부하율을 다양하게 조정하면서 운전하는 경우가 많다.However, the operation of a furnace using a circulating fluidized bed system is not always operated under constant conditions and is often operated while varying the load factor in relation to the thermal efficiency of the required industrial incinerator or the furnace.
즉, 부하율이 가중되면 연료 및 공기의 공급량이 증가되어 싸이클론 입구의 유속 및 압력이 증가되고, 반면에 부하율이 감소하면 공급되는 연료량이 줄어들고 공기량이 감소하여 싸이클론 입구 유속 및 압력은 낮아진다. 또한, 공급되는 연료입자의 크기는 폐쇄된 순환계를 통하여 연소되는 과정에서 계속적으로 마모되어 줄어 들게 된다.In other words, when the load rate is increased, the fuel and air supply amount is increased to increase the flow rate and pressure of the cyclone inlet, whereas when the load rate is reduced, the amount of fuel supplied is reduced and the air amount is reduced to decrease the cyclone inlet flow rate and pressure. In addition, the size of the fuel particles to be supplied is continuously worn down and reduced in the course of combustion through the closed circulation system.
이와 같이 싸이클론(2) 입구의 형상크기는 일정하게 되어 있으나, 입구가스 및 입자조건은 연소로 운전조건에 따라 가변적으로 변하게 되고 따라서 싸이클론의 포집효율은 고정된 싸이클론의 조건에 벗어나게 되어 재순환 시스템의 효율에 직접적인 악영향을 미치게 된다.Although the shape of the cyclone 2 inlet is constant, the inlet gas and particle conditions vary according to the operating conditions of the furnace, so the collection efficiency of the cyclone is out of the fixed cyclone conditions and recycled. This will have a direct negative impact on the efficiency of the system.
본 고안은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 본 고안의 목적은 산업용 소각로 또는 연소로의 순환유동층 재순환 시스템에서 연소로의 부하율이 다양하게 변하더라도 싸이클론의 입구조건을 적용한 범위를 벗어나지 않도록 일정하게 유지함으로서 싸이클론의 포집효율을 향상시킬 뿐만 아니라 산업용 소각로 또는연소로의 안정적인 운전조건을 부여할 수 있는 순환유동층 연소로 및 산업용 소각로의 싸이클론 인입가스 유속을 일정하게 유지하는 장치 및 방법을 제공하는 것에 있다.The present invention has been devised in view of the above problems, and an object of the present invention is to ensure that the load ratio of the combustion furnace in the industrial circulating fluidized bed recirculation system of the incinerator or combustion furnace does not depart from the range applying the cyclone inlet condition. An apparatus and method for maintaining a constant cyclone inlet gas flow rate of a circulating fluidized bed combustor and an industrial incinerator which not only improves the collection efficiency of the cyclone by maintaining it constant but can also provide stable operating conditions to an industrial incinerator or a combustion furnace It is to offer.
도 1은 종래의 순환유동층 연소로 및 산업용 소각로 장치를 나타낸 구성도,1 is a block diagram showing a conventional circulating fluidized bed combustion furnace and industrial incinerator apparatus,
도 2는 종래의 순환유동층 연소로 및 산업용 소각로의 일부를 이루는 싸이클론의 형태를 나타낸 도면,2 is a view showing the form of a cyclone forming a part of a conventional circulating fluidized bed combustion furnace and industrial incinerator,
도 3은 본 발명이 적용된 순환유동층 연소로 및 산업용 소각로 장치를 나타낸 구성도,Figure 3 is a schematic view showing a circulating fluidized bed combustion furnace and industrial incinerator apparatus to which the present invention is applied,
도 4는 도 3에서 본 발명의 주요 구성요소를 이루는 싸이클론 입구 덕트에서의 구성도,FIG. 4 is a schematic view of a cyclone inlet duct forming the main components of the present invention in FIG.
도 5는 도 4의 A-A'단면으로 나타낼 수 있는 부하조절을 위한 유량조절댐퍼의 실시예를 나타낸 도면,5 is a view showing an embodiment of a flow control damper for load control that can be represented by the cross-section 'A-A' of FIG.
도 6은 본 발명에 따른 순환유동층 연소로 및 산업용 소각로 장치의 싸이클론 인입가스 정압 유지 방법을 구현할 수 있는 순서도이다.Figure 6 is a flow chart that can implement the cyclone inlet gas constant pressure maintaining method of the circulating fluidized bed combustion furnace and industrial incinerator apparatus according to the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
10 : 연소로 20 : 싸이클론 (Cyclone)10: combustion furnace 20: cyclone
30 : 재순환장치 40 : 후부전열부30: recirculation device 40: rear heat transfer unit
50 : 백하우스(Bag house) 60 : 굴뚝(Stack)50: Bag house 60: Stack
70 : 유량조절댐퍼 71 : 액츄에이터70: flow control damper 71: actuator
72 : 회전축 72a : 중공통로72: rotating shaft 72a: hollow passage
73 : 유량조절판 74 : 캐비티(cavity)73: flow control plate 74: cavity (cavity)
80 : 압력측정구 90 : 차압 신호변환 전송기80: pressure measuring instrument 90: differential pressure signal conversion transmitter
100 : 연산제어부 110 : 모니터링부100: operation control unit 110: monitoring unit
D : 덕트 (Duct)D: Duct
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 연료를 연소하여 고온의 가스를 생성하는 산업용 소각로 또는 연소로와; 연소로에 연결되어 연소로에서 미처 연소되지 못한 미연분과 연소가스를 분리하는 싸이클론과; 분리된 미연분을 연소로로 공급하는 재순환장치로 이루어진 순환 시스템에 있어서,In order to achieve the above object, the present invention is an industrial incinerator or combustion furnace for burning a fuel to produce a hot gas; A cyclone connected to the combustion furnace to separate the unburnt and the combustion gas that have not been combusted in the combustion furnace; In the circulation system consisting of a recirculation device for supplying the separated fine dust to the combustion furnace,
상기 연소로와 싸이클론 입자포집기 사이에 설치되어 사이크론의 입구에서 운전조건에 따른 가변적인 유속 및 유량의 변화에 대응하여 유속 및 유량을 일정하게 유지시킬 수 있는 유량조절 댐퍼와; 상기 유량조절 댐퍼와 싸이클론 사이에 연결되어 싸이클론의 입구 및 출구압력을 측정하는 둘 또는 둘이상의 압력측정구와;A flow control damper installed between the combustion furnace and the cyclone particle collector to maintain a constant flow rate and flow rate in response to a change in flow rate and flow rate according to the operating conditions at the inlet of the cyclone; Two or more pressure measuring spheres connected between the flow control damper and the cyclone to measure inlet and outlet pressure of the cyclone;
상기 둘 또는 둘이상의 압력측정구에서 측정된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환함과 동시에 연산제어부로 출력하는 차압 신호변환 전송기와; 차압 신호변환 전송기에서 인가받은 차압의 디지털 값을 기설정된 설정값와 비교분석한 후 그 범위를 벗어나면 유량조절 댐퍼의 구동을 위한 제어신호를 발신하는 연산제어부와; 상기 연산제어부에서 입출력되는 값을 모니터링 하면서 데이타를 저장하는 모니터링부를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.A differential pressure signal conversion transmitter for converting an analog signal measured by the two or more pressure measuring instruments into a digital signal and outputting the same to an operation control unit; An arithmetic and control unit which compares and analyzes the digital value of the differential pressure applied by the differential pressure signal conversion transmitter with a predetermined set value and transmits a control signal for driving the flow control damper if it is out of the range; It characterized in that it comprises a monitoring unit for storing data while monitoring the value input and output from the operation control unit.
본 발명의 또 다른 특징은 연료를 연소하여 고온의 가스를 생성하는 산업용 소각로 또는 연소로와; 연소로에 연결되어 연소로에서 미처 연소되지 못한 미연분과 연소가스를 분리하는 싸이클론과; 분리된 미연분을 연소로로 공급하는 재순환장치로 이루어진 순환 시스템에 있어서,Another feature of the present invention is an industrial incinerator or combustion furnace that burns fuel to produce hot gases; A cyclone connected to the combustion furnace to separate the unburnt and the combustion gas that have not been combusted in the combustion furnace; In the circulation system consisting of a recirculation device for supplying the separated fine dust to the combustion furnace,
싸이클론 입구측 연소가스의 압력을 측정하는 단계와: 싸이클론 출구측 연소가스의 압력을 측정하는 단계와: 상기 싸이클론 입구측과 출구측 압력의 값을 인가받아 차압 신호변환 전송기에서 그 차이값을 계산하는 단계와: 차압 신호변환 전송기에서 계산된 차이값을 인가받아 연산제어부의 내부로 기설정된 설정 압력값과 대조하는 단계와: 상기 연산제어부에서 압력값이 기설정된 압력값을 벗어나면 유량조절댐퍼에 제어신호를 발신하는 단계와: 연산제어부에서 발신된 제어신호에 의해 유량조절댐퍼가 사이클론입구의 개폐작동을 수행하는 단계와: 유량조절댐퍼의 개폐작동 후 싸이클론의 입구와 출구측 압력을 다시 측정하여 연산제어부에서 허용압력값의 범위에 포함되는가를 판단하는 단계와: 상기 싸이클론의 입구와 출구측 압력을 다시 측정결과 허용압력값에 포함되면 유량조절댐퍼의 개폐율을 유지하는 단계를 포함하여 이루어진 것이다.Measuring the pressure of the cyclone inlet-side combustion gas and measuring the pressure of the cyclone-outlet side combustion gas; And calculating the difference value calculated by the differential pressure signal conversion transmitter and comparing the preset pressure value to the inside of the operation control unit, and adjusting the flow rate when the pressure value is outside the predetermined pressure value in the operation control unit. Transmitting a control signal to the damper; and controlling the opening and closing operation of the cyclone inlet by the control signal sent from the operation control unit. And measuring again to determine whether it is within a range of allowable pressure values in the calculation control unit: again measuring the inlet and outlet pressures of the cyclone. If the measurement result is included in the allowable pressure value was made to include the step of maintaining the opening and closing rate of the flow control damper.
이하, 상기의 목적과 특징에 최량의 형태로 부합할 수 있는 실시예를 첨부한 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings an embodiment that can meet the above objects and features in the best form is described in detail as follows.
도 3 및 도 4는 본 발명이 적용된 순환유동층 연소로 및 산업용 소각로 장치를 나타낸 구성도로서, 본 발명의 대략적인 구성과 특징을 나타낼 수 있을 것이다.3 and 4 is a configuration diagram showing a circulating fluidized bed combustion furnace and an industrial incinerator apparatus to which the present invention is applied, which may represent the general configuration and features of the present invention.
본 발명이 적용되는 장치는 크게 연료를 연소하여 연소가스를 생성하는 연소로(10), 연소로에서 생성된 연소가스에서 미연분을 분리하여 포집하는 싸이클론(20),싸이클론에서 포집된 미연분을 다시 연소로로 송급하는 재순환장치(30)로 크게 대별되며, 이 중 본 발명이 적용되는 부위는 연소로(10)와 싸이클론(20) 사이에 이루어진다.Apparatus to which the present invention is applied is a combustion furnace (10) that burns large fuel to generate combustion gas, a cyclone (20) which separates and collects fine dust from the combustion gas generated in the combustion furnace, and the unburnt collected from the cyclone. It is roughly divided into a recirculation apparatus 30 for feeding the powder back to the combustion furnace, and the part to which the present invention is applied is made between the combustion furnace 10 and the cyclone 20.
즉, 연소로(10)와 싸이클론(20) 사이에 유량조절댐퍼(70)가 설치되는데, 유량조절댐퍼(70)의 구동은 연산제어부(100)에서 발신된 제어신호에 의해 작동되며, 연산제어부(100) 자체내에 최적의 압력값이 소정의 범위로 고정되어 설정되어 있고 연산제어부(100)는 다시 작업자 관측할 수 있도록 퍼스널 컴퓨터(PC)로 이루어진 모니터링부(110)에 연결되어 있다.That is, the flow control damper 70 is installed between the combustion furnace 10 and the cyclone 20, the driving of the flow control damper 70 is operated by the control signal sent from the operation control unit 100, The optimum pressure value is set in the control unit 100 itself in a predetermined range and the operation control unit 100 is connected to the monitoring unit 110 made of a personal computer (PC) so that the operator can observe again.
이 중 유량조절댐퍼(70)의 기계적 구성은 도 4 및 도 5에서와 같은 구체적 예로 나타낼 수 있다.The mechanical configuration of the flow control damper 70 may be shown as a specific example as shown in FIGS.
덕트(D)와 싸이클론(20)의 입구 사이에 연소가스의 유량조절댐퍼(70)가 설치되고, 이러한 유량조절댐퍼(70)의 구조는 전기적인 신호에 의해 구동력을 발생시키는 액츄에이터(71)와, 액츄에이터(71)에 구조적으로 연결되는 회전축(72)과, 회전축(72)에 일체로 구조화 된 유량조절판(73)으로 이루어진다.A flow regulating damper 70 of combustion gas is installed between the duct D and the inlet of the cyclone 20, and the structure of the flow regulating damper 70 is an actuator 71 for generating a driving force by an electrical signal. And a rotation shaft 72 structurally connected to the actuator 71, and a flow control plate 73 integrally structured with the rotation shaft 72.
여기서 유량조절판(73)은 회전축(72)의 양측으로 판형으로 형성되며 내부에는 고온의 연소가스로 인한 가열에 의해 유량조절판(73)이 변형되지 않도록 유량조절댐퍼(70)의 회전축(72)에는 냉각수의 중공통로(72a)를 형성하고 유량조절판(73)은 캐비티(Cavity)(74)를 형성하여 이를 다시 다수개의 공간으로 구획, 상기 다수개의 공간으로 회전축(72)의 중공통로(72a)에서 분기된 냉각수 통로가 연결되어 있다.Here, the flow control plate 73 is formed in a plate shape on both sides of the rotation shaft 72 and the inside of the rotation shaft 72 of the flow control damper 70 so that the flow control plate 73 is not deformed by heating due to high temperature combustion gas. The hollow passage 72a of the cooling water is formed and the flow control plate 73 forms a cavity 74, which is divided into a plurality of spaces, and the hollow passage 72a of the rotation shaft 72 into the plurality of spaces. Branched cooling water passages are connected.
상기의 유량조절판(73) 또한 덕트(D)의 내부공간 에서 자유로이 회전 가능하게 지지되는데, 여기서 덕트(D)의 내부 단면의 형상은 장방형 또는 정방형의 형태를 띠고 있다.The flow control plate 73 is also rotatably supported in the inner space of the duct (D), where the shape of the inner cross section of the duct (D) has a rectangular or square shape.
한편, 연소가스가 인입되는 싸이클론(20)의 출구에는 연소가스의 유속 및Meanwhile, the flow rate of the combustion gas and the exit of the cyclone 20 into which the combustion gas is introduced
유량에 의한 압력을 측정할 수 있는 압력측정구(80)가 설치되고 유량조절댐퍼(70)와 싸이클론(20) 사이의 덕트(D)공간에도 또 하나의 압력측정구(80)가 설치된다.A pressure measuring device 80 for measuring the pressure by the flow rate is installed, and another pressure measuring device 80 is installed in the duct D space between the flow control damper 70 and the cyclone 20. .
상기 유량조절댐퍼(70)와 싸이클론(20) 사이의 덕트(D)공간에 설치된 압력측정구(80)를 제 1 압력측정구(81)라 하고 싸이클론 출구에 설치된 압력측정구(80)를 제 2 압력측정구(82)라 한다면 이들이 설치된 공간 사이에는 연소로(10)의 가변적인 운전에 의해 연소가스에 의한 압력차가 형성되며 압력차의 측정은 제 1 압력측정구(81)와 제 2 압력측정구(82) 사이에 연결된 차압신호변환전송기(90)가 이들을 측정하여 디지털 값으로 변환한다.The pressure measuring device 80 installed in the duct D space between the flow control damper 70 and the cyclone 20 is called the first pressure measuring device 81 and the pressure measuring device 80 installed at the cyclone outlet. If the second pressure measuring sphere (82) is the pressure difference by the combustion gas is formed by the variable operation of the combustion furnace 10 between the space in which they are installed, the pressure difference is measured by the first pressure measuring sphere (81) The differential pressure signal conversion transmitter 90 connected between the two pressure measuring instruments 82 measures them and converts them into digital values.
상기의 기계적 구성을 갖는 유량조절댐퍼(70)와 차압신호변환전송기(90)는 디지털 제어부를 형성하는 연산제어부(100)에 전기적으로 연결되고 연산제어부(100)의 내부에 설정된 최적의 압력허용값에 대조하여 차압 신호변환 전송기(90)에서 인가받은 압력이 허용오차내로 유지하도록 유량조절댐퍼(70)의 액츄에이터(71)에 제어신호를 발신한다.The flow control damper 70 and the differential pressure signal conversion transmitter 90 having the above-described mechanical configuration are electrically connected to the operation control unit 100 forming the digital control unit and set to an optimum pressure allowance set inside the operation control unit 100. In contrast, the control signal is transmitted to the actuator 71 of the flow control damper 70 so that the pressure applied from the differential pressure signal conversion transmitter 90 is maintained within the tolerance.
이와 같은 액츄에이터(71)는 유량조절 댐퍼(70)의 유량조절판(73)을 작동시키는 구동력을 부여하며 유량조절판(73)을 싸이클론(20) 입구의 덕트(D) 내부에서 소정의 각도로 틸팅(Tilting)시키는 기능도 동시에 구비한다.The actuator 71 provides a driving force for operating the flow control plate 73 of the flow control damper 70 and tilts the flow control plate 73 at a predetermined angle inside the duct D of the cyclone 20 inlet. It also has a function of tilting.
틸팅각은 싸이클론(20) 입구로 인입되는 연소가스의 유량에 따라 가변적으로 시시각각 설정되며 연소로의 부하율에 따라 능동적으로 변화하게 된다.The tilting angle is set at various times depending on the flow rate of the combustion gas flowing into the cyclone 20 inlet and is actively changed according to the load ratio of the combustion furnace.
상기의 실시예에 의한 구조에서 알 수 있듯이 덕트(D)의 내부에서 싸이클론의 입구(20)로 인입되는 실질적인 연소가스 유량 및 압력의 조절은 싸이클론 입구의 덕트(D) 내부통로 개폐율에 의해 구현되며 본 발명은 상기의 장치에 의해 그 목적을 달성할 수 있다.As can be seen from the structure according to the above embodiment, the control of the actual flue gas flow rate and pressure introduced into the cyclone inlet 20 from the inside of the duct D is controlled by the opening and closing rate of the duct D inside the cyclone inlet. The present invention can be achieved by the above apparatus can achieve the object.
그러나, 본 발명은 상기의 유량조절판(73)에 의해 통로의 개폐율을 한정하는 것은 아니며 액츄에이터(71)에 의해 통로의 개폐율을 조절할 수 만 있다면 어떠한 형태의 기계적 구조라도 다른 실시예에 의해 구현될 수 있을 것이다.However, the present invention is not limited to the opening and closing rate of the passage by the flow control plate 73, and any type of mechanical structure can be implemented by another embodiment as long as it can adjust the opening and closing rate of the passage by the actuator 71. Could be.
한편, 연산제어부(100)에는 작업자가 유량조절 상태를 모니터링할 수 있는 모니터부(110)가 연결되는데, 이러한 모니터링부(110)의 형태는 본 발명에서는 퍼스널 컴퓨터에 의해 디스플레이부(110)를 형성하고 자체에 구비된 저장장치로 차압신호변환전송기에서 확인된 싸이클론 입구의 압력과 차압의 디지털 수치화된 데이터를 저장한다.On the other hand, the operation control unit 100 is connected to the monitor unit 110 that allows the operator to monitor the flow rate adjustment state, the form of such a monitoring unit 110 in the present invention forms the display unit 110 by a personal computer It stores the digital numerical data of the pressure at the cyclone inlet and the differential pressure, which is confirmed by the differential pressure signal conversion transmitter.
이상과 같은 구성에 의한 본 발명의 장치에 의해 구현될 수 있는 방법을 도 6를 참조하여 설명하면 다음과 같다.A method that can be implemented by the apparatus of the present invention having the above configuration will be described below with reference to FIG. 6.
먼저, 싸이클론 입구측 연소가스의 압력을 측정하는 단계(S10)와: 싸이클론 출구측 연소가스의 압력을 측정하는 단계(S20)와: 상기 싸이클론 입구측과 출구측 압력의 값을 인가받아 차압 신호변환 전송기에서 그 차이값을 계산하는 단계(S30)와: 차압 신호변환 전송기에서 계산된 차이값을 인가받아 연산제어부의 내부로 기설정된 설정 압력값과 대조하는 단계(S40)와: 상기 연산제어부에서 압력값이 기설정된 압력값을 벗어나면 유량조절댐퍼에 제어신호를 발신하는 단계(S50)와: 연산제어부에서 발신된 제어신호에 의해 유량조절댐퍼가 사이클론입구의 개폐작동을 수행하는 단계(S60)와: 유량조절댐퍼의 개폐작동 후 싸이클론의 입구와 출구측 압력을 다시 측정하여 연산제어부에서 허용압력값의 범위에 포함되는가를 판단하는 단계(S70)와: 상기 싸이클론의 입구와 출구측 압력을 다시 측정결과 허용압력값에 포함되면 유량조절댐퍼의 개폐율을 유지하는 단계(S80)로 이루어진다First, measuring the pressure of the cyclone inlet combustion gas (S10) and: measuring the pressure of the cyclone outlet combustion gas (S20) and: receiving the values of the cyclone inlet and outlet pressures Computing the difference value in the differential pressure signal conversion transmitter (S30) and: The difference value calculated by the differential pressure signal conversion transmitter is received and contrasted with a predetermined set pressure value into the operation control unit (S40): (S50) and transmitting the control signal to the flow control damper when the pressure value is out of the predetermined pressure value in the control unit: the flow control damper performs the opening and closing operation of the cyclone inlet by the control signal sent from the operation control unit ( S60) and: after the opening and closing operation of the flow control damper again measuring the inlet and outlet side pressure of the cyclone to determine whether it is in the range of the allowable pressure value in the calculation control unit (S70) and: the cycle When the inlet and the outlet includes a back pressure to the measurement results allow the pressure value comprises a step (S80) for holding the opening and closing rate of the flow rate adjustment damper
상기와 같은 본 발명의 방법에 의하면 유량조절댐퍼가 연소로 또는 산업용 소각로의 가변적인 운전에 의한 싸이클론 입구에서의 압력변화에 능동적으로 대응하여 항상 일정한 압력상태를 유지하게 된다.According to the method of the present invention as described above, the flow regulating damper actively maintains a constant pressure state in response to the pressure change at the cyclone inlet by the variable operation of the combustion furnace or the industrial incinerator.
상기의 경우에서 이의 단계는 연산제어부의 내부로 기설정된 설정 압력값과 대조하는 단계(S30)와. 상기 연산제어부에서 압력값이 기설정된 압력값을 벗어나면 유량조절댐퍼에 제어신호를 발신하는 단계(S40)와: 연산제어부에서 발신된 제어신호에 의해 유량조절댐퍼가 사이클론입구의 개폐작동을 수행하는 단계(S50)로 이루어지며 이들은 상호 정보를 교환하며 서로 일정값을 유지하는 폐순환고리의 형태를 갖고 사이클론 입구의 유속 및 압력을 일정하게 유지하게 된다.In the above case, the step of comparing with the preset pressure value set inside the operation control unit (S30). And transmitting a control signal to the flow control damper when the pressure value is out of the predetermined pressure value at the calculation control unit (S40) and: controlling the opening and closing operation of the cyclone inlet by the control signal sent from the calculation control unit. In step S50, they exchange information with each other and have a form of a closed loop that maintains a constant value with each other, and maintains a constant flow rate and pressure of the cyclone inlet.
이상에서 살펴 본 바와 같이 본 발명은 산업용 소각로 또는 연소로에서 생성된 미연분을 포집하여 연소로로 재공급하는 싸이클론 입구에 연소가스의 유속과 양에 의한 압력을 측정할 수 있는 측정장치와 이에 연결되어 내부로 기설정된 최적의 설정값과 대조하여 연소가스의 유속 및 유량을 조절하는 유량조절댐퍼를 설치한 구조로 이루어짐으로서, 순환유동층을 이용한 산업용 소각로 또는 연소로에서 운전부하율이 다양하게 변하더라도 싸이클론의 입구조건을 적용한 범위를 벗어나지 않도록 일정하게 유지하게 된다.As described above, the present invention provides a measuring apparatus capable of measuring the pressure by the flow rate and the amount of the combustion gas at the cyclone inlet for collecting and re-feeding the fine dust generated in the industrial incinerator or the combustion furnace and this It is connected to the internally set optimal setting value and the flow control damper is installed to control the flow rate and flow rate of the combustion gas, so even if the operating load rate varies in an industrial incinerator or combustion furnace using a circulating fluidized bed It is kept constant so that it does not deviate from the application of the cyclone inlet condition.
따라서, 본 발명에 의하면 싸이클론 입구의 일정한 연소가스 인입조건을 형성함으로서 미연분의 포집효율을 향상시킬 뿐만 아니라 순환유동층을 이용한 연소로 및 소각로에서 보다 안정적인 운전조건을 부여할 수 있는 효과를 갖는다.Therefore, according to the present invention, by forming a constant combustion gas inlet condition of the cyclone inlet, it is possible to not only improve the collection efficiency of fine dust but also to provide more stable operating conditions in the combustion furnace and incinerator using the circulating fluidized bed.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR10-2000-0071642A KR100409215B1 (en) | 2000-11-29 | 2000-11-29 | Apparatus And Method For Maintaining Constant Velocity Of Cyclone Inlet Gas In A Circulating Fluidized Bed Combustor And Incinerators |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR10-2000-0071642A KR100409215B1 (en) | 2000-11-29 | 2000-11-29 | Apparatus And Method For Maintaining Constant Velocity Of Cyclone Inlet Gas In A Circulating Fluidized Bed Combustor And Incinerators |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20020041966A true KR20020041966A (en) | 2002-06-05 |
KR100409215B1 KR100409215B1 (en) | 2003-12-18 |
Family
ID=19702248
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR10-2000-0071642A KR100409215B1 (en) | 2000-11-29 | 2000-11-29 | Apparatus And Method For Maintaining Constant Velocity Of Cyclone Inlet Gas In A Circulating Fluidized Bed Combustor And Incinerators |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR100409215B1 (en) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR200461139Y1 (en) * | 2010-08-23 | 2012-06-28 | 김정수 | Fluid container for storable and adjustable mixture ratio of heterogeneous liquid |
KR20180034763A (en) * | 2016-09-27 | 2018-04-05 | 한국에너지기술연구원 | Apparatus for controlling solid flow in circulating fluidized bed boiler |
CN108679603A (en) * | 2018-08-31 | 2018-10-19 | 刘学冰 | A kind of circulating fluidized bed boiler circulating ratio and grey balance regulator control system and method |
WO2019168211A1 (en) * | 2018-02-27 | 2019-09-06 | 한국에너지기술연구원 | Flow rate control unit and control method for controlling solid flow between fluidized bed furnace and cyclone, and circulating fluidized bed boiler including flow rate control unit and operating method therefor |
KR20210085786A (en) * | 2019-12-31 | 2021-07-08 | 주식회사 올스웰 | Dust collecting system |
KR20210085797A (en) * | 2019-12-31 | 2021-07-08 | 주식회사 올스웰 | Conyrolling method for dust collecting system |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3024743C2 (en) * | 1980-03-19 | 1984-09-20 | Gebrüder Bühler AG, Uzwil | Control device for a pneumatic conveyor system |
JP2915638B2 (en) * | 1991-08-22 | 1999-07-05 | 三菱重工業株式会社 | Mechanical dust collector |
JPH0549973U (en) * | 1991-12-12 | 1993-07-02 | 小川テント株式会社 | Frame for tent |
KR0148652B1 (en) * | 1995-07-11 | 1998-11-16 | 전진욱 | Industrial dust-collector |
KR100460666B1 (en) * | 1999-12-27 | 2004-12-09 | 주식회사 포스코 | Method and apparatus for remove dust in filtering machine |
-
2000
- 2000-11-29 KR KR10-2000-0071642A patent/KR100409215B1/en active IP Right Grant
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR200461139Y1 (en) * | 2010-08-23 | 2012-06-28 | 김정수 | Fluid container for storable and adjustable mixture ratio of heterogeneous liquid |
KR20180034763A (en) * | 2016-09-27 | 2018-04-05 | 한국에너지기술연구원 | Apparatus for controlling solid flow in circulating fluidized bed boiler |
WO2019168211A1 (en) * | 2018-02-27 | 2019-09-06 | 한국에너지기술연구원 | Flow rate control unit and control method for controlling solid flow between fluidized bed furnace and cyclone, and circulating fluidized bed boiler including flow rate control unit and operating method therefor |
CN108679603A (en) * | 2018-08-31 | 2018-10-19 | 刘学冰 | A kind of circulating fluidized bed boiler circulating ratio and grey balance regulator control system and method |
KR20210085786A (en) * | 2019-12-31 | 2021-07-08 | 주식회사 올스웰 | Dust collecting system |
KR20210085797A (en) * | 2019-12-31 | 2021-07-08 | 주식회사 올스웰 | Conyrolling method for dust collecting system |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR100409215B1 (en) | 2003-12-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Madhiyanon et al. | Combustion characteristics of rice-husk in a short-combustion-chamber fluidized-bed combustor (SFBC) | |
EP2031301B1 (en) | Control of CFB boiler utilizing accumulated char in bed inventory | |
KR100409215B1 (en) | Apparatus And Method For Maintaining Constant Velocity Of Cyclone Inlet Gas In A Circulating Fluidized Bed Combustor And Incinerators | |
CN103339442B (en) | Method to enhance operation of circulating mass reactor and reactor to carry out such method | |
EP0603262B1 (en) | Method and device in the cooling of the circulating material in a fluidized-bed boiler | |
Nieh et al. | Measurements of gas—particle flows and elutriation of an 18 inch id cold vortexing fluidized-bed combustion model | |
JP4181117B2 (en) | Control of cyclone burner | |
WO2020189394A1 (en) | Incinerator | |
EP2933557B1 (en) | Swirling type fluidized bed furnace | |
CA2671972A1 (en) | Batch waste gasification process | |
Wang et al. | Experimental study on structural optimization of a supercritical circulating fluidized bed boiler with an annular furnace and six cyclones | |
Lonnes et al. | Flame speed control using a countercurrent swirl combustor | |
Muschelknautz et al. | Separation efficiency of recirculating cyclones in circulating fluidized bed combustions | |
SE508546C2 (en) | Burner for solid fuels and ways of regulating the supply of combustion air to a burner | |
CN212720291U (en) | Biomass hot blast stove system with cyclone mixer capable of controlling flue gas temperature | |
Magar et al. | Modeling and analysis of CFBC boiler for optimized performance | |
CN214948996U (en) | Boiler wall temperature deviation adjusting device and boiler | |
JPH09273733A (en) | Control method of combustion in incinerating furnace | |
JP2000121025A (en) | Method for controlling combustion of fluidized bed incinerator | |
JP3108742B2 (en) | Combustion control method in fluidized bed incinerator | |
CN111664577A (en) | Biomass hot blast stove system with cyclone mixer capable of controlling flue gas temperature | |
JPH06281108A (en) | Method for mixed combustion of low calorific value gas/in circulation fludized bed type boiler | |
CN104748129A (en) | Fire grate type incinerator | |
JPH02176313A (en) | Combustion control method for fluidized-bed incinerator | |
Blaszczuk et al. | Impact of Flue Gas Recirculation on Distributions of Temperature and Solids Concentration Inside a Large-Scale Supercritical CFB Boiler |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20121105 Year of fee payment: 10 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20130904 Year of fee payment: 11 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20140917 Year of fee payment: 12 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20150909 Year of fee payment: 13 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20160907 Year of fee payment: 14 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20170907 Year of fee payment: 15 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20190930 Year of fee payment: 17 |