KR20100139046A - 분류층 가스화기의 버너 배치를 위한 냉각 시스템을 포함하는 버너 고정장치 - Google Patents

분류층 가스화기의 버너 배치를 위한 냉각 시스템을 포함하는 버너 고정장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 분류층 가스화기 반응로(2)에 배치되는 버너고정장치에 관한 것으로, 둘 이상의 버너들(4, 5)이, 버너 고정장치(7)에 고정되고, 버너 고정장치를 분류층 가스화기 반응로(8)에 고정하고 분류층 가스화기 반응로(8)의 전면표면상의 버너 고정장치(7)를 통하여 상기 분류층 가스화기 반응로(8)로 연장하는 플랜지(11)를 통하여 연장되며, 냉각장치가 버너고정장치(7)내에 배치된다.
상기 냉각 장치는 서로 독립적인 둘 이상의 냉각회로(1, 2)를 포함하고, 다른 냉각회로들(1, 2)은 다른 버너들(4, 5)에 할당되어 각 버너(4, 5)가 전면표면과 면하는 단부의 냉각장치의 섹션으로 둘러싸이며, 둘 이상의 냉각회로(1, 2)가 냉각을 위해 전면표면에 할당되고,
버너 냉각 장치내의 플랜지하부에서 상부에서 하부까지
- 800°C까지 내화성을 가지고 0.02-0.8W/mK의 범위로 열전도성을 포함하는 절연 주조 혼합물로 구성되는 층(19),
- 800°C이상의 루스 물질(17)로 구성되는 층,
- 1500°C까지 내화성을 가지고 3-15W/mK 범위의 열정도성을 포함하는 절연 주조 혼합물로 구성되는 층(19)이 버너들(4, 5)을 둘러싸는 것을 특징으로 한다.

Description

분류층 가스화기의 버너 배치를 위한 냉각 시스템을 포함하는 버너 고정장치{BURNER HOLDING DEVICE COMPRISING A COOLING SYSTEM FOR A BURNER ARRANGEMENT IN AN ENTRAINED BED GASIFIER}
본 발명은 버너 특히, 분류층 가스화 반응로와 작동 연결 배치되는 버너를 위한 냉각 시스템을 포함하는 버너 고정 장치에 관한 것이다.
반응로 버너를 냉각하는 다른 장치가 종래기술에 공지된 바 있다.
분류층 가스화를 위해 반응로와 작동연결되는 파일럿, 메인 및 점화 버너를 포함하는 버너 시스템의 버너 고정 장치분야에서 현자 알려진 구조의 경우, 버너의 냉각 시스템을 위한 설계는 대부분 파이프 코일 시스템으로 구현되고, 물공급 및 방출 수단을 포함한다.
냉각 장치의 설계는 인터페이스 버너-반응로에서의 상기와 같은 냉각은 실제 반응로위의 버너의 최적 시스템 설계 및 적절한 배치에 따르게 됨에 따라 시스템의 안전성을 위협하는 구성요소의 과열을 피하는 데 있어 여전히 구조적인 문제점이 제기되어 왔다. 냉각 부족에 따른 안전성에 대한 위험은 과열이 배치 부분의 누출 및 이에 따라 가스가 시스템에서 새어나가는데서 발생한다. 따라서, 공지된 시스템에서는 안전 및 유지에 관한 문제점이 제기되어왔는데; 대부분의 경우 안전성을 개선하기 위해 많은 비용이 요구된다.
통합된 냉각 시스템을 포함하는 버너 고정 장치는 예를들어, DE 269 065에 서술된 바 있다. 냉각 파이프의 고정을 위해 선택된 스프링 요소, 냉각 파이프의 배치 및 오직 하나만이 결합되는 버너는 대형 반응로에 너무 낮은 출력을 가져오므로 반응로의 외부 변부에서 바람직하지 못한 방법으로 슬래깅이 생길 위험성이 있다.
DE 44 16 037 C1은 열방출 파이프 시스템을 위해 특수한 파이프 서스펜션과 함께 특수 냉각수 공급 및 방출수단을 위한 냉각 디스크를 특징으로 하는 가압 가스화 반응로를 위한 버너 고정 및 점검 개구 폐쇄 장치를 서술하고 있다.
이것은 역시 복수의 버너를 포함하고 상기 반응로에 대해 높은 출력을 포함하는 시스템에 이루어져야할 안전, 쉬운 유지 및 비용절감에 대한 요구에 부응하지 못하고 있다. 따라서, 반응로의 비제어된 과열과 관련하여 시스템 안전을 개선시키고자 하는 요구가 있어왔다.
공지기술을 기반으로 본 발명은 분류층 가스화기의 버너배치를 위한 냉각 시스템을 포함하는 개선된 버너 고정 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 상기 목적은 청구항 제 1항의 특징부를 포함하는 장치로 해결된다. 바람직한 실시예는 종속항에서 서술된다.
본 발명의 실시예는 분류층 가스화 반응로에 배치되는 버너 고정장치에 관한 것이다. 버너 고정장치는 분류층 가스화 반응로로 안내되는 둘 이상의 버너를 포함한다. 버너 고정장치는 버너 및 요구되는 공급 및 방출라인이 연장됨에 따라 플랜지에 의해 상부를 향하여 닫힌다. 바람직하게는 서로 독립적인 둘 이상의 냉각 회로를 포함한다. 따라서, 하나의 냉각 회로가 실패하면 다른 냉각 회로로 보충될 수 있다. 각 냉각 회로는 또한 오직 하나의 버너에만 할당되나, 섹션으로 나누어질 수 있어 다른 섹션이 분류층 가스화 반응로의 전면에 위치하는 표면을 냉각하기 위해 이용가능하게 된다. 따라서 반응로와 버너사이의 전체 인터페이스에서 냉각이 보장된다. 냉각회로를 형성하는 냉각 파이프 코일은 안정된 방법으로 상기 구조에 의해 별도의 장착과정 없이 배치된다. 열 전도 및 이후의 절연물질의 하부로 부터 상부까지 최초로 구성되는 버너고정장치의 내부의 층 설계는 또한 의도하는 열방출이 의도된 영역에서만 발생하여 과열되는 동안 시스템의 불필요한 열손실이 발생하지 않도록 하는 것이 바람직하다. 냉각장치는 냉각 갭이 없이 잘 감길 수 있는 냉각코일로 이루어지는 것이 바람직하다.
또 다른 예시적인 실시예는 1600°C-1800°C의 온도로 둘러싸인 버너의 뜨거운 영역이 신뢰성있게 냉각되도록, 버너 전체 높이의 최소한 20%가 냉각 갭없이 냉각코일의 주위 섹션으로 둘러싸인다는 사실과 관련된다.
또 다른 실시예는 동시에 독립적으로 냉매로 채워지는 독립 냉각 회로를 공개한다.
마지막 실시예는 상기 절연물질층이 2.0kg/l, 바람직하게는 1.5kg/l 이하 범위의 두께를 포함하고 약 800°C까지의 내연성이 있는 씰링 혼합물이라는 사실에 관한 것이다.
다른 실시예들은 약 800°C까지의 내화 루스 물질로 구성되는 층이 입상 내화 점토물질(fire clay granuate material) 또는 다른 경량 입상 내화 벽돌 물질(lightweight refratory brick granuate)인 것으로 명시된다.
열전도층은 또한 내화 콘크리트 특히 고밀도 중량 내화 콘크리트일 수 있는 한편, 절연층은 비고밀도 내화 콘크리트인 것은 바람직하다. 상술한 것과 다른 장점은 하기하는 명세서에서 자명하게 서술된다.
본원발명에서는 어떠한 분리된 고정장치도 요구하지 않는 파이프 코일 냉각을 위한 스마트 구성 배치가 제공되며, 또한, 냉각 코일 또는 절연 물질과 같은 버너 고정장치의 구성요소가 교체될 수 있는 장점이 있다.
본 명세서는 첨부된 도면을 참조하여 서술되며, 실질적으로 동일하거나 유사한 대상 또는 부분적인 대상은 동일한 참조번호로 제공된다. 도면은 본 발명의 실시예를 오직 개략적으로 나타낸 것이다.
도 1은 층물질과 함께 버너 고정수단, 주버너, 스타트 버너, 개별 냉각 코일 및 냉각 코일 배치를 포함하는 냉각시스템의 배치를 포함하는 본 발명에 따른 버너 고정장치의 종단면도이다.
도 2는 부분 섹션을 포함하는 반응로의 평면도이다.
1: 주 버너를 위한 외부 냉각 회로 2: 스타트 버너를 위한 내부 냉각 회로
3: 스타트 버너 냉각 섹션 4: 스타트 버너
5: 주 버너 6: 주 버너 냉각 섹션
7: 전체 시스템 버너 고정장치 8: 분류층 반응로
9: 조인트 냉각수 공급수단 10: 조인트 냉각수 방출수단
11: 주 플랜지 12: 버너 고정장치내 냉각 장치 캐이싱
13: 외부링 14; 냉각 재킷의 감긴 칼라
14': 반응로의 냉각재킷 15: 환상의 갭
16: 환상의 공간 17: 절연 루스 물질
18: 열전도성 내화 콘크리트 층 19: 열절연 경량 내하 콘크리트 층
20: 씰링 코드 패키지
본 발명의 장치는 합성가스를 발생시키기에 적합하고 분류층 가스화기와 작동연결 배치되는 하나 또는 복수의 버너를 포함하는 장치의 개선된 냉각 및 이에따라 개선된 시스템안전을 위한 것이다.
대체로, 버너를 위한 냉각 시스템을 포함하는 본 발명에 따른 버너 고정장치는 바람직하게는 플랜지인 버너 고정장치에 "반응로의 전면 표면"으로 하기되는 반응로와 면하는 버너고정장치의 측면으로 부터 연장되고 버너 주위에 위치되는 공간을 냉각하기 위한 것이다. 청구된 구성요소의 열적 과열은 제공된 냉각수단에 의해 회피될 수 있다. 특히, 플랜지 씰과 같은 씰 및 버너를 고정하는 파이프에 배치된 개별 플랜지들은 온도를 감소시킴으로써 과열로부터 보호되며 플랜지, 씰 및 다른 구성요소들은 수행되는 반응으로 인해 가스가 빠져나갈 수 있게 하여 과열에 의한 손상이 방지된다.
당업자에게 잘 알려진 바와 같이, 상기와 같이 가스가 빠져나가는 것은 큰 잠재적 위험을 방지하게 된다. 또한 온도의 감소는 포함된 구성요소 물질들을 보호하게 된다. 따라서 유지비용이 감소된다.
분류층 가스화기에 연결되고, 전측면에 배치되며, 이에따라 고정장치에 의해 고정되는 상기 버너를 위한 개선된 냉각 시스템을 제공하기 위해, 본 발명에 따라 버너의 가장 뜨거운 부분과 마찬가지로 상기 전측면을 냉각하는 서로 독립된 복수의 냉각장치들을 이룬다.
내부가 냉각장치가 배치되는 버너를 위한 고정장치는 여기서 "버너 고정 장치"와 동일한 의미로 사용된다. 서로 독립적으로 작동하는 복수의 파이프 코일 냉각 시스템가 냉각 장치로 제공된다. 스타트 버너와 같은 버너를 둘러싸고, 고정장치의 중심에 배치되며 이른바 주버너와 같은 복수의 버너들을 둘러싸는 합성가스 제조를 위한 시스템은 적용가능한 경우 버너들이 중심 버너로부터 동일하게 이격되어 배치되도록 하며, 따라서 중심 버너를 냉각하기 위해 "내부 냉각 회로"와 중심으로부터 외부에 위치하는 버너를 냉각시키기 위해 외부 냉각 회로가 장착된다.
버너 고정 장치의 부분은, 서로 독립적이며 하기에서 "하부부분"과 동일한 외부 및 내부 냉각 회로를 냉각하기 위한 파이프 코일로 이루어진다.
이에따라 예를들어 다른 출력과 같은 다른 기능을 제공하는 스타트 및 주 버너와 같은 다른 버너들이 서로 독립적인 냉각회로에 의해 냉각되는 것은 중요하며, 이는 냉각회로가 파손되는 경우 전체 버너 고정장치의 과열을 유발하지 않게 한다.
그러나, 냉각회로는 동시에 한 버너 및 냉각을 위한 전면표면의 일부에 할당될 수 있다; 그러나, 그후 사실상 어떤 의미에서는 버너주위에 칼라를 형성하는 한 수평 섹션과 한 수직 센션과 같은 다른 섹션들을 둘러싼다.
한편으로, 냉각은 반응로와 버너 고정장치(전면표면)사이의 인터페이스를 제공하는 평면에 형성된다. 다른 한편으로, 스타트 버너 및 주 버너와같은 버너들은 예를들어, 그들의 하부 영역에서 부가적으로 냉각된다.
종래의 버너들은 실질적으로 파이프로 형성되며, 냉각 파이프 코일에 의해 반응로와 면하는 버너의 파이프 단부(하기에 하부 단부로 서술)주위의 가장 뜨거운 영역주위에 발생하는 최소한의 부분적 냉각에 의해 이미 충분히 냉각된다. 이에따라 버너의 하부 1/3 지점만 충분히 냉각될 수 있다. 최소한 버너의 하부 1/5지점, 따라서 버너 고정 장치내의 전체 높이를 기초로 버너 높이의 약 20%인 이 냉각되는 것이 바람직하다.
다른 버너의 기하학적 형태의 경우, 버너가 1800°C까지의 온도에 이르는 영역이 간접적으로 냉각되는 범위까지 냉각코일로 싸여진다. 이에따라 어떠한 냉각갭도 생기지 않도록 안내되어 서로 분리되어 작동하는 다른 버너의 냉각회로의 냉각코일이 감긴다. 상기와 같이 감기는 것은 당업자에게 자명하다.
하부 버너 부분주위에 감기도록 위치된 파이프 코일 섹션에 있어 개별 버너들의 버너 냉각을 위한 파이프 코일 길이는 전체 개별 냉각 시스템의 전체 길이의 20%이상일 수 있다. 주 버너주위에 배치되는 파이프 코일 냉각 시스템은 둘 또는 그 이상의 개별 시스템으로 분절될 수 있다. 가이드 파일주위의 버너 하부부분에 "칼라"를 거의 형성하는 감긴 파이프 코일 섹션은 따라서 스타트 버너의 가이드 파이프 주위에 그리고 이에따라 동시에 반응로의 전측면에 위치되는 파이프 코일 섹션에 위치되는 칼라와 동일한 방법으로 냉각된다.
따라서, 닫힌 냉각 표면이 반응로의 전면 표면 및 모든 버너들의 하부 섹션을 따라 제공되고 칼라의 높이는 서로 독립적으로 선택될 수 있는 것이 바람직하다. 또한 버너들의 하부 영역의 냉각이 서로 독립적으로 배치된 냉각 회로를 통하여 동시에 발생하고 또한, 별도로 제공된 냉각회로가 에러를 보상하기 때문에 냉각회로가 파손되더라도 전체 버너 고정장치의 과열을 초래하지 않게된다.
반응로의 내부와 개별 버너들의 하부 부분들과 면하는 전체 시스템의 측면을 과열로부터 보호하기 위하여, 외부냉각시스템이 주버너의 하부영역의 냉각과 마찬가지로 반응로의 상부측면의 냉각을 대신하도록 개별 냉각 시스템의 냉각 코일시스템이 설계된다. 버너고정장치를 포함하는 본 발명에 따른 냉각장치는 따라서 종래기술의 냉각성능을 상회하고 또한 분리된 냉각 회로에 의해 안전성이 개선된 냉각성능을 나타낸다.
본 발명의 예시적인 실시예에서, 개별 파이프 코일 냉각 시스템은 반응로와 면하는 버너고정장치의 표면을 냉각함에 따라 역시 주버너 및 스타트 버너의 하부영역을 냉각하며, 개별 버너 및 상기 표면의 동시 냉각으로 인해 파이프를 별도로 더 장착할 필요가 없게 된다. 두 개의 냉각 회로를 사용함에 따라, 전체 코일링의 50%가 코일시스템의 파손에 응하여 제공되도록 .평면에 인접하는 각 섹션 및 칼라를 형성하는 섹션에 대한 파이프 길이가 동일 할 수 있다.
중심에 배치된 스타트 버너의 경우, 예를들어 냉각수를 위한 공급수단과 방출파이프를 포함하는 내부 냉각회로를 포함하여 냉각이 발생하도록 스타트 버너가 구조 유닛을 형성한다.
본 발명에 따른 버너 고정장치의 경우, 주버너 또는 주버너들을 위한 외부 냉각 시스템은 플랜지 즉, 버너의 상부단부에 위치하는 이른바 주 플랜지에 고정되는 캐이싱에 장착될 수 있다. 상기 장착은 칼라 또는 돌출부에 이루어진다. 상기 캐이싱에는 역시 온도제어에 관련된 보호기능을 수행하도록 버너를 고정하는 다른 구성요소가 설비된다.
본 발명에 따라 시스템에 형성된 필수압력을 운반하는 버너 고정장치의 주 플랜지와 다른 구성요소는 후속하는 구성요소에 의해 과열에서 보호된다.
열전도 및 열절연물질의 층은 많은 방법으로 보호되는 플랜지하부의 상기 캐이싱내에 형성된다. 이른바 칼라가 형성되도록 냉각 코일로 둘러싸인 버너의 하부영역은 상당히 좋은 열전도성을 보여주고 1500°까지의 내열성을 가지는 물질로 주조된다.
1000°C의 온도에서 3.0-4.0 W/mK의 열전도성을 가지는 주 구성요소 알루미늄 옥사이드 또는 크롬 옥사이드 또는 실리콘 다이옥사이드를 포함하는 고밀도 내화 콘크리트 와 마찬가지로 1000°C의 온도에서 5-15 W/mK의 열전도성을 가지는 주 구성요소 실리콘 카바이드를 포함하는 고밀도 주조 혼합물이 상기 최저층을 위해 적절한 물질로 고려된다.
상기 내화 주조 혼합물은 2.4-3.6 kg/l의 밀도, 바람직하게는, 주조 혼합물은 원칙적으로 2.5-2.7 kg/l의 밀도 범위를 나타내나, 상기와 같이 적절한 내화 물질 또는 내화 콘크리트는 2.0-4.0kg/l 사이의 밀도를 가질 수 있다.
가스 및 슬래그의 침식 화학적 손상에 대해 버너 챔버 측면상의 버너 고정장치의 냉각 코일을 보호하기 위해, 또한 고열 전도성의 적절한 SiC 함유 래밍(ramming) 물질을 포함하는 공지된 발전 및 가스화기 기술에 따른 스터딩(studding) 및 코팅(coating)이 제공될 수 있다.
주플랜지 아래에서 버너들 사이의 공간은 1.0-2.0kg/l 범위의 절연, 저밀도 주조 혼합물로 채워질 수 있다. 이것은 약 0.1-0.8W/mK의 열전도성을 포함하는 고열절연성을 가지는 열절연 및 경량 내화 콘크리트를 포함한다.
주플랜지에서 고절연 주조 무질을 구성하는 층과 버너의 하부단부의 고열전도물질사이의 공간은 예를들어 내화 클래이 또는 다른 경량 내화 벽돌인 내화 절연 입상 물질일 수 있는 느슨한 열절연 루스 물질로 채워진다.
바람직한 밀도는 약 1kg/l 범위이고, 내화 범위는 약 800°C 정도이다. 적절한 입자 크기는 직경 8-12mm 정도이고 바람직하게는 직경 10mm이다.
분류층 가스화기 반응로 자체는 역시 칼라와 같은 전면 표면을 둘러싸는 버너 고정 장치로 상방으로 연장되는 냉각 재킷을 둘러싼다. 상기 칼라는 사실상 버너 고정장치에 의해 이루어지는 냉각 시스템을 둘러싼다. 본 발명에 따른 장치에서, 버너 고정장치의 외부링의 높이는 반대편에 위치한 반응로의 냉각재킨의 감긴 칼라의 높이와 상응하는 냉각 파이프로 감기게 되어 환상의 갭이 두 냉각 시스템 사이에 형성되게 된다. 상기 갭은 냉각 요소들사이 즉, 반응로의 냉각 칼라와 버너 고정장치의 감긴 외부링 사이에서 5-50mm의 갭폭으로 조절될 수 있다.
조절된 환상의 갭은 불활성가스로 연속적으로 세척되기 때문에, 환상의 갭으로 침투하고 모여 마모를 일으킬 수 있는 반응 가스가 거의 없거나 무시할 수 있는 양만이 존재하게 된다. 환상의 갭을 세척하는 불활성가스는 따라서 버너 고정 장치를 보호하기 위한 것이다.
외부를 향한 환상의 갭은, 환상의 공간을 세헉하는 불활성 세척 가스의 확산 및 전체적으로 버너 고정장치와 마찬가지로 냉각 재킷의 열관련 상대 동작의 고정을 위한 침투를 충분히 보장하는 주 구성요소 알루미늄 오사이드 및 실리콘 다이옥사이드로부터 적절한 세라믹 파이버로 구성되는 내화 탄성 가요성 씰링 코드로 이루어지는 패키지로 채워진다.
본 발명에 따라, 버너고정장치는 상술한 바와 같이 느슨한 열절연 루스 물질로 채워지고 감긴 재킷을 가진 주 플랜지에 대해 한정된다.
상기 캐이싱에는 감긴 재킷이 그루브 핀 또는 다른 고정 장치에 의해 주 플랜지의 칼라에 고정된다. 이에따라 상기 재킷은 수리시 그루브 핀이 제거된 후에 하부에서 분해된다. 따라서, 열절연 루스 물질이 버너 고정장치 외부로 빠져나오고 냉각 물 파이프를 분리한 후에 어떤 문제도 없이 냉각 요소를 교체할 수 있다.
중심에 배치된 스타트 버너(4)와 국지적으로 배치된 주 버너(5)의 경우, 도 1에는 스타트 버너(4)에 배치된 파이프 코일 섹션, 스타트버너 냉각 섹션(3)을 포함하는 내부 냉각 회로(2) 및 외부 냉각 회로(1)를 도시된다.
파이프 코일 섹션은 주 버너(5)의 하부 영역의 냉각을 발생시킨다. 실질적으로 교체가능한 요소이고 반응로 시스템(8) 상부에 배치된 전체 버너 고정장치(7)는 역시 압력 조인트 및 파이프(9, 10)를 통해 요구된 냉각수의 양을 공급 및 방출하는데 사용된다. 도 1에 도시된 바와 같이, 개별 시스템의 냉각을 위한 냉각수는 압력조인트(9, 10) 및 주 플랜지(11)에 용접된 다른 도시되지 않은 조인트들을 통해 공급된다.
중심에 배치된 스타트 버너(4)의 냉각은 스타트 버너(4)의 하부부분과 마찬가지로 버너 고정정치(7)의 전체 시스템의 내부영역의 냉각이 일어나는 냉각 코일 시스템을 통해 발생된다. 외부 냉각회로(1)가 형성된 파이프 코일 시스템의 고정은 전체 시스템의 주 플랜지(11)에 고정 연결된 분리된 캐이싱(12)에서 발생된다.
주 플랜지(11)는 공동을 채우기 위한 열절연물질(17), 열전도성 내화 콘크리트 층(18) 및 절연 경량 내화 콘크리트층(19)을 포함하는 다른 열 전도성 물질로 구성되는 복수의 구성요소로부터 조립되는 시스템에 의해 과도한 열응력으로부터 보호된다.
냉각코일의 섹션은 버너 고정장치의 외부변부로 연장되는 한편, 캐이싱(12)의 일부를 따라 그리고 분류층 가스화기 상부의 전면으로부터 외부링(13)을 형성하고, 상부로 연장되는 냉각 코일 파이프의 높이는 분류층 가스화기 반응로(8)의 냉각재킷의 칼라(14) 높이에 해당하게 되어, 5-50mm의 갭폭을 둘러싸는 환상의 갭(15)이 칼라(14)와 상부로 연장되는 냉각 코일 파이프 사이에 형성된다.
버너 고정장치(7)의 하부 단부에서, 환상의 갭(15)은 슬래그가 환상의 갭으로 침투하는 것을 차단하는 실링 코드 패키지가 형성된다.
도 2는 버너 고정장치(7)의 평면도이다. 세개의 주 버너(5)가 냉각수 공급 조인트(9, 10)를 통해 공급되는 외부 냉각 회로(1)로 둘러싸여진다. 스타트 버너(4)는 역시 냉각수 공급 조인트(9, 10)를 통해 공급되는 내부 냉각 회로(2)로 둘러싸여진다. 내부 냉각 회로(2)의 섹션은 스타트 버너 냉각 부분(3)이다.
종래의 이용가능한 시스템에 비해 고려한 만한 개선은 과열에 대한 안전성이 분리된 냉각 회로망에 의해 개선되는 제안된 해결책에 의해 이미 달성되었다. 어떠한 분리된 고정장치도 요구하지 않는 파이프 코일 냉각을 위한 스마트 구성 배치가 제공된다. 또한, 냉각 코일 또는 절연 물질과 같은 번 고정장치의 구성요소가 교체될 수 있어서 더욱 바람직하다.

Claims (18)

  1. 분류층 가스화기 반응로(2)에 배치되는 버너고정장치에 있어서,
    둘 이상의 버너들(4, 5)이, 버너 고정장치(7)에 고정되고, 버너 고정장치를 분류층 가스화기 반응로(8)에 고정하고 분류층 가스화기 반응로(8)의 전면표면상의 버너 고정장치(7)를 통하여 상기 분류층 가스화기 반응로(8)로 연장하는 플랜지(11)를 통하여 연장되며,
    냉각장치가 버너고정장치(7)내에 배치되며, 상기 냉각 장치가 서로 독립적인 둘 이상의 냉각회로(1, 2)를 포함하고, 다른 냉각회로들(1, 2)은 다른 버너들(4, 5)에 할당되어 각 버너(4, 5)가 전면표면과 면하는 단부의 냉각장치의 섹션으로 둘러싸이며,
    둘 이상의 냉각회로(1, 2)가 냉각을 위해 전면표면에 할당되고,
    버너 냉각 장치내의 플랜지하부에서 상부에서 하부까지
    - 800°C까지 내화성을 가지고 0.02-0.8W/mK의 범위로 열전도성을 포함하는 절연 주조 혼합물로 구성되는 층(19),
    - 800°C이상의 루스 물질(17)로 구성되는 층,
    - 1500°C까지 내화성을 가지고 3-15W/mK 범위의 열정도성을 포함하는 절연 주조 혼합물로 구성되는 층(19)이 버너들(4, 5)을 둘러싸는 것을 특징으로 하는 버너고정장치.
  2. 제 1항에 있어서, 서로 독립적인 냉각회로(1, 2)가 냉각 파이프 코일을 포함하고, 버너 전체높이의 20%이상이 냉각 갭 없이 냉각 포일의 섹션(3, 6)으로 둘러싸이는 것을 특징으로 하는 버너고정장치.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 독립적인 냉각회로(2)가 동시에 냉매로 충전되는 것을 특징으로 하는 버너고정장치.
  4. 전항 중 어느 한 항에 있어서, 800°C까지 내화성을 가지는 절연 주조 혼합물 층(19)이 1.0-2.0 kg/l 바람직하게는 1.0-1.5kg/l 범위의 밀도를 가지는 것을 특징으로 하는 버너고정장치.
  5. 전항 중 어느 한 항에 있어서, 800°C까지 내화성을 가지는 절연 주조 혼합물로 구성된 층(19)이 경량 내화 콘크리트인 것을 특징으로 하는 버너고정장치.
  6. 전항 중 어느 한 항에 있어서, 800°C까지 내화성을 가지는 루스 물질(17)로 구성된 층(19)이 입상 내화 점토 벽돌 물질(fire clay brick granuate material) 또는 다른 경량 입상 내화 벽돌 물질(lightweight refratory brick granuate)것을 특징으로 하는 버너고정장치.
  7. 제 6항에 있어서, 입상 내화 루스 물질(17)이 8.0-12.0mm 직경, 바람직하게는 10.0 mm 직경인 것을 특징으로 하는 버너고정장치.
  8. 전항 중 어느 한 항에 있어서, 열절연층(18)이 3-15W/mK 범위, 바람직하게는 5-15W/mK 범위의 고열전도성 및 2.0-4.0 범위의 밀도 바람직하게는 2.4kg/l-3.6 kg/l 범위, 가장 바람직하게는 2.5-2.7kg/l 범위의 밀도를 포함하는 내화 콘크리트인 것을 특징으로 하는 버너고정장치.
  9. 전항 중 어느 한 항에 있어서, 버너 고정장치(7)가 원형 단면 섹션을 가지고, 제 1 버너가 세로축 방향으로 버너 고정정치(7)에 배치되고 내부 냉각 회로(2)로 둘러싸이는 스타트 버너(4)인 것을 특징으로 하는 버너고정장치.
  10. 제 9항에 있어서 복수의 다른 버너가 스타트 버너(4)로부터 이격된 주 버너(5)로 배치되고, 하나이상의 외부 냉각 회로(1)에 할당되는 것을 특징으로 하는 버너고정장치.
  11. 전항 중 어느 한 항에 있어서, 주 플랜지(11)의 하부 측면에 형성된 칼라에 고정되는 캐이싱 특히 감긴 재킷(12)이 층을 위한 내부 제한을 형성하는 것을 특징으로 하는 버너고정장치.
  12. 제 10항에 있어서, 주 버너를 위한 외부 냉각 시스템이 캐이싱(12)에 고정되는 것을 특징으로 하는 버너고정장치.
  13. 제 2항 내지 제 12항 중 어느 한 항에 있어서, 냉각 코일의 섹션이 분류층 가스화기 반응로상방 전면으로부터 그리고 캐이싱(12)의 일부를 따라 버너 고정장치의 외부 변부로 연장되고, 상방으로 연장되는 냉각 코일 파이프의 높이가 분류층 가스화기 반응로(8)의 칼라(14)의 높이에 해당하여, 칼라(14)와 상방으로 연장되는 냉각 코일 파이프 사이의 환상의 갭(15)이 형성되고 상기 갭의 폭이 5-50mm 사이인 것을 특징으로 하는 버너고정장치.
  14. 제 13항에 있어서, 환상의 갭(15)이 씰을 형성하는 내화, 가요성 씰링 코드(12)로 채워지는 것을 특징으로 하는 버너고정장치.
  15. 제 2항 내지 제 14항 중 어느 한 항에 있어서, 서로 독립적인 둘이상의 냉각회로(1, 2)의 냉각 파이프 코일의 섹션이 동일한 길이를 가지는 것을 특징으로 하는 버너고정장치.
  16. 제 2항 내지 제 15항 중 어느 한 항에 있어서, 연소 챔버와 면하는 측면의 냉각 파이프 코일에 높은 열전도성을 포함하는 내화 물질의 코팅이 형성되는 것을 특징으로 하는 버너고정장치.
  17. 제 16항에 있어서, 상기 코팅이 파이프 표면에 용접된 금속 핀에 의해 영구적으로 고정되는 고 실리콘 카바이드 내용물을 포함하는 금속으로 구성되는 것을 특징으로 하는 버너고정장치.
  18. 제 1항 내지 제 17항 중 어느 한 항에 있어서, 루스 물질이 반복적으로 사용될 수 있는 것을 특징으로 하는 버너고정장치.
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