KR20040084403A

KR20040084403A - 분진 제거 장치

Info

Publication number: KR20040084403A
Application number: KR1020030019454A
Authority: KR
Inventors: 나혜령; 주지선; 김원배; 윤용승
Original assignee: 사단법인 고등기술연구원 연구조합
Priority date: 2003-03-28
Filing date: 2003-03-28
Publication date: 2004-10-06

Abstract

본 발명의 분진 제거장치는 세정수 분무 노즐(22)이 장착된 벤츄리 스크러버(20)와, 이 벤츄리 스크러버(20)의 가스 배출부(28)에 설치된 자동유속 조절장치(30)와, 각각 압력조절밸브(90)(92)를 개재한 공급라인(94)과 배출라인(96)이 자동유속 조절장치(30)에 접속되어 유압용 오일이 공급 및 배출되는 유압용 오일탱크(100)와, 압력조절밸브(90)(92)들을 제어함으로서 자동유속 조절장치(30)의 작동을 제어하는 제어수단(80)으로 이루어진다.

본 발명에 따르면, 대상 폐기물에 따라 발생유량이 가변적인 시스템에서 벤츄리 스크러버(20)내의 가스유입부(24)의 압력 및 온도에 따라 자동유속 조절장치를 작동하여 벤츄리 스크러버내의 유량 통과 면적을 변화시킴으로서 유속을 일정하게 유지시켜줌으로서 집진 효율을 향상하는 효과를 가진다.

Description

분진 제거 장치{VENTURI SCRUBBER SYSTEM}

본 발명은 폐기물 가스화 용융로의 분진 제거 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 대상 폐기물에 따라 발생유량이 가변적인 시스템에서 벤츄리 스크러버내의 유속을 일정하게 유지시켜줌으로서 집진효율을 높일 수 있는 폐기물 가스화 용융로의 분진 제거장치에 관한 것이다.

폐기물 가스화 용융로의 분진제거장치로서 벤츄리 스크러버 시스템이 잘 알려져 있고, 이 시스템은 다양한 물성과 성상을 가지는 가연성 폐기물을 대상으로 폐기물 가스화 용융로에서 가스화 용융하면, 고온의 분진포함 배가스가 배출되는 바, 이로 인한 후단공정의 손상을 방지하기 위한 분진 제거 장치로서 용융로 후단부에 설치된다.

이러한 폐기물 가스화 용융로의 분진 제거 장치는, 도 1에 도시된 바와 같이, 가압 시스템으로서의 가스화 용융로의 출구에서 배출된 고온의 분진 포함 배가스는 냉각탑(2)에서 분무되는 냉각수에 의해 급냉되어 벤츄리 스크러버(4)로 공급된다. 그 후 벤츄리 스크러버(4)에서 세정수 분무노즐(5)을 통해 분무되는 액적과 가스내 분진 입자와의 접촉에 의해 가스와 분진입자로 분리되어 세정탑(6)으로 배출된다. 분리된 슬러리 형태의 분진입자는 세정탑(6)의 하단부에 모이게 되고, 냉각탑(2)에서 분무된 냉각수와 모인 분진 입자는 세정탑(6)의 하단부에 설치된 폐수처리 시스템(8)으로 배출되어, 백필터(10)를 거쳐 걸러지게되며, 정제된 물의 일부는 폐수처리 시스템(8)으로 보내지고, 나머지의 일부는 재순환 펌프(12)를 통해 벤츄리 스크러버(4)의 분무 세정액으로 사용된다.

하지만, 다양한 물성과 성상을 가지는 폐기물을 가스화하는 폐기물 가스화 용융로는 대상 폐기물과 운전조건에 따라 발생 유량이 가변적이므로, 벤츄리 스크러버의 목부분에서 형성되는 속도를 일정하게 유지하지 못함에 따라 적정 속도에 의한 선회흐름이 형성되지 못하므로서, 폐기물 가스화 용융로의 생성가스내의 분진 제거가 효과적으로 이루어지지 못하므로 집진 효율이 떨어진다고 하는 문제가 있었다.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 벤츄리 스크러버내의 유량 통과 면적을 변화시킴으로서 유속을 일정하게 유지시켜줌으로서 집진 효율을 향상할 수 있는 폐기물 가스화 용융로의 분진 제거장치를 제공하는 것이다.

이와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명의 폐기물 가스화 용융로의 분진 제거장치는 세정수 분무 노즐이 장착된 벤츄리 스크러버와, 유압용 피스톤으로 조절되어 상기 벤츄리 스크러버의 가스 배출부의 유량 통과 면적을 변화시켜 가스 배출부를 통과하는 가스의 유속을 조절하도록 설치된 자동유속 조절장치와, 각각 압력조절밸브를 개재한 공급라인과 배출라인이 상기 자동유속 조절장치에 접속되어 유압용 오일이 공급 및 배출되는 유압용 오일탱크와, 상기 벤츄리 스크러버의 가스 유입부에서 감지된 압력과 온도 및, 가스유입부에서 감지된 압력과 목부의 압력과의 압력차에 따라 상기 압력조절밸브들을 제어함으로서 상기 자동유속 조절장치의 작동을 제어하는 제어수단으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 대상 폐기물에 따라 발생유량이 가변적인 시스템에서 벤츄리 스크러버내의 유입 가스량의 변화를 감지하여 자동유속 조절장치를 제어함으로서 벤츄리 스크러버내의 배출가스 유량 통과 면적을 변화시킴으로서 유속을 일정하게 유지시켜줌으로서 집진 효율을 향상할 수 있는 효과를 가진다.

도 1은 폐기물 가스화 용융로의 분진 제거장치를 나타내는 구성도이고,

도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 분진 제거 장치를 나타내는 상세도이고,

도 3는 도 2의 분진 제거 장치에 사용된 자동 유속 조절장치의 정면도이고,

도 4는 도 3의 A-A'선을 따라 취한 단면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

20 : 벤츄리 스크러버 22 : 세정수 분무 노즐

24 : 가스 유입부 26 : 목부

28 : 가스 배출부 30 : 자동유속 조절장치

32 : 피스톤 조절 챔버 34 : 유속조절용 블레이드

36 : 상부 피스톤 37 : 메인 피스톤

38 : 유압 실린더 40 : 압력신호감지기

50 : 온도신호감지기 60 : 차압신호감지기

80 : 제어수단 90, 92 : 압력조절밸브

94 : 공급라인 96 : 배출라인

100 : 유압용 오일탱크

이하, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 더욱 상세히 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명이 바람직한 일실시예에 따른 폐기물 가스화 용융로의 분진 제거 장치를 나타내는 것으로, 도시된 바와 같이, 본 발명의 분진 제거 장치는 세정수 분무 노즐(22)이 장착된 벤츄리 스크러버(20)와, 이 벤츄리 스크러버(20)의 가스 배출부(28)에 설치된 자동유속 조절장치(30)와, 각각 압력조절밸브(90)(92)를 개재한 공급라인(94)과 배출라인(96)이 자동유속 조절장치(30)에 접속되어 유압용 오일이 공급 및 배출되는 유압용 오일탱크(100)와, 압력조절밸브(90)(92)들을 제어함으로서 자동유속 조절장치(30)의 작동을 제어하는 제어수단(80)으로 이루어진다.

자동유속 조절장치(30)는 도 3 및 4로부터 잘 알수 있는 바와 같이, 유압용 오일탱크(100)의 공급라인(94)과 배출라인(96)에 접속된 피스톤 조절 챔버(32)와, 이 피스톤 조절 챔버(32)내에 장착된 메인 피스톤(37)과, 원형으로 배치된 복수개의 상부 피스톤(36)을 구비하여, 메인 피스톤(37)의 전후진에 따라 작동하는 유압실린더(38)와, 원뿔형 또는 우산형태 처럼되어 있고 각각의 하단이 서로 포개어져서 상부 피스톤(36)의 각 단부에 각각 접속된 복수개의 유속조절용 블레이드(34)로 구성되어, 벤츄리 스크러버(20)의 가스 배출부(28)의 유량 통과 면적을 변화시켜 가스 배출부(28)를 통과하는 가스의 유속을 조절한다.

한편, 마이크로 프로세서와 같은 제어수단(80)은 압력신호감지기(40)와 온도신호감지기(50)에서 감지한 벤츄리 스크러버(20)의 가스 유입부(24)의 압력과 온도와, 차압신호감지기(60)에서 감지한 가스유입부(24)와 목부(26)와의 압력차를 전송받아 유압용 오일탱크(100)의 공급라인(94)과 배출라인(96)에 각각 개재된 압력조절밸브(90)(92)를 제어한다.

즉, 다음과 같은 식이 성립된다.

- 유량(Q)= V(속도)^＊A(단면적)

- Q= C^＊((Pa^＊DP)/Ta))^＊＊1/2

- V= (C/A)^＊((Pa^＊DP)/Ta))^＊＊1/2

여기서, C는 온도-압력 함수인 유량계수이다.

이상과 같이 구성된 본 발명의 분진 제어 장치는 다음과 같이 작동한다.

가압 시스템으로서의 가스화 용융로의 출구에서 배출된 고온의 분진 포함 배가스가 냉각탑(2)(도 1)에서 분무되는 냉각수에 의해 급냉되어 벤츄리 스크러버(20)로 공급되면, 압력신호감지기(40)와 온도신호감지기(50)는 가스 유입부(24)내의 압력과 온도를 감지하고, 그 감지신호를 제어수단(80)에 보내고, 또한 차압신호감지기(60)는 가스 유입부(24)내의 압력과 목부(26)내의 압력과의 압력차이를 감지하고, 그 감지신호를 제어수단(80)으로 보내게 된다.

제어수단(80)은 각 감지기들로부터의 감지신호에 따라 유압용 오일탱크(100)의 공급라인(94)과 배출라인(96)에 각각 개개된 압력조절밸브(90)(92)를 조절하여 자동유속 조절장치(30)로의 공급 및 배출되는 유압용 오일의 유량을 제어한다.

공급라인(94)을 통해 제어수단(80)에 의해 제어되는 유압용 오일탱크(100)의 오일이 자동유속 조절장치(30)에 공급되면, 도 3에서 점선으로 도시된 피스톤 조절 챔버(32)내의 메인 피스톤(37)은 실선위치로 전진하여, 유압실린더(38)의 유압이 증가하게되어, 상부 피스톤(36)역시 전진하게 되어 유속조절용 블레이드(34)가 펼쳐지게되므로서, 벤츄리 스크러버(20)의 가스 배출부(28)의 통과면적이 좁아지게되어 유속이 빨라지게 된다. 이와 반대로, 자동유속 조절장치(30)로부터 배출라인(96)을 통해 유압용 오일탱크(100)로 오일이 배출되면, 실선위치의 메인 피스톤(37)은 점선위치로 후퇴되어, 유압실린더(38)내의 유압이 감소하게 됨에 따라 상부 피스톤(36)역시 후퇴하게 되어 유속조절용 블레이드(34)가 더욱 포개지게 되고, 이에 벤츄리 스크러버(20)의 가스 배출부(28)의 통과면적이 넓어지게 되어 유속이 느려지게 된다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 폐기물 가스화 용융로의 분진 제거장치는 대상 폐기물에 따라 발생유량이 가변적인 시스템에서 벤츄리 스크러버(20)내의 가스유입부(24)의 압력 및 온도에 따라 자동유속 조절장치를 작동하여 벤츄리 스크러버내의 유량 통과 면적을 변화시킴으로서 유속을 일정하게 유지시켜줌으로서 집진 효율을 향상하는 효과를 가진다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 폐기물 가스화 용융로의 분진 제거장치는 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.

Claims

폐기물 가스화 용융로의 분진 제거 장치에 있어서,

세정수 분무 노즐이 장착된 벤츄리 스크러버와,

유압용 피스톤으로 조절되어 상기 벤츄리 스크러버의 가스 배출부의 유량 통과 면적을 변화시켜 가스 배출부를 통과하는 가스의 유속을 조절하도록 설치된 자동유속 조절장치와,

각각 압력조절밸브를 개재한 공급라인과 배출라인이 상기 자동유속 조절장치에 접속되어 유압용 오일이 공급 및 배출되는 유압용 오일탱크와,

상기 벤츄리 스크러버의 가스 유입부에서 감지된 압력과 온도 및, 가스유입부에서 감지된 압력과 목부의 압력과의 압력차에 따라 상기 압력조절밸브들을 제어함으로서 상기 자동유속 조절장치의 작동을 제어하는 제어수단으로 이루어진 것을 특징으로 하는 폐기물 가스화 용융로의 분진 제거 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 자동유속 조절장치는 상기 유압용 오일탱크의 공급라인과 배출라인에 접속된 피스톤 조절 챔버와, 상기 챔버내에 장착된 메인 피스톤과, 원형으로 배치된 복수개의 상부 피스톤을 구비하여, 상기 메인 피스톤의 이동에 따라 작동하는 유압실린더와, 원뿔형으로 각각의 하단이 서로 포개어져서 상기 상부 피스톤의 각 단부에 각각 접속된 유속조절용 블레이드로 이루어진 것을 특징으로 하는 분진 제거 장치.
제 2 항에 있어서, 상기 메인 피스톤이 챔버로 후퇴하여 상기 유압실린더의 유압이 감소되면, 상부 피스톤이 후퇴하여 상기 유속조절용 블레이드가 더욱 포개지므로서 상기 벤츄리 스크러버의 가스 배출구의 통과면적이 넓어지고, 상기 메인 피스톤이 챔버로 전진하면, 이와 반대로 가스 배출구의 통과면적이 좁아지는 것을 특징으로 하는 분진 제거장치.