KR20120075167A - Device and method for drying coal for coke oven - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 코크스 제조를 위해 코크스 오븐에 장입되는 석탄을 건조하는 기술에 관한 것이다. 더욱 상세하게 본 발명은 건조 효율을 높일 수 있도록 된 코크스용 석탄 건조 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a technique for drying coal charged into a coke oven for coke production. More specifically, the present invention relates to a coal drying apparatus and method for coke, which can increase the drying efficiency.
세계적인 조강생산량의 급격한 증가로 인해 철광석 및 야금용 코크스 제조를 위한 석탄의 수요가 증가하고 있다. 이에 석탄의 가격 급등과 양질의 점결탄에 대한 고갈우려 및 확보에 대한 어려움이 점점 커지고 있다. 이와 같은 환경 하에서 야금용 코크스 제조에 사용되는 석탄을 다양화하고, 점결력이 약한 미점결탄의 사용비를 증가시키기 위한 여러 기술들이 개발 적용되고 있다.The rapid increase in global crude steel production is increasing the demand for coal for iron ore and metallurgical coke production. As a result, the price of coal and exhaustion of high-quality coking coal are becoming increasingly difficult. Under these circumstances, various technologies have been developed and applied to diversify the coal used for the manufacture of metallurgical coke and increase the use cost of coking coal having a weak coking force.
이중 석탄의 전처리 기술로서 코크스 오븐에 장입되는 석탄의 수분을 저감하는 건조기술이 주로 활용되고 있다. 석탄의 수분 건조에는 건조 효율이 우수한 유동층 건조기가 주로 이용되고 있다. 유동층 건조기 내부에서 석탄은 열풍에 의해 유동화 되면서 건조된다. As a pre-treatment technology of the double coal, a drying technique for reducing the moisture of the coal charged into the coke oven is mainly used. The fluidized bed dryer which is excellent in drying efficiency is mainly used for the moisture drying of coal. In the fluidized bed dryer, coal is dried by fluidization by hot air.
종래 석탄 건조를 위한 유동층 건조기는 수평으로 배치된 폭이 좁고 길이가 긴 구조로 되어 있다. 유동층 건조기의 하부로부터 석탄 건조를 위한 열풍이 공급된다. 이에 석탄은 유동층 건조기의 일측 선단으로 투입되어 수평방향으로 이동되면서 유동화 과정을 거쳐 건조된다. 그리고 건조된 조립의 석탄은 유동층 건조기의 타측 선단에서 배출되고, 석탄 건조 과정에서 발생되는 미분탄은 건조 석탄에서 분급되어 상부로 배출된다. 상기 분급된 미분탄은 성형 설비에서 일정형태로 성형된다. 성형된 미분탄은 유동층 건조기에서 건조된 조립탄과 혼합된 후 코크스 오븐내로 공급되어 코크스로 제조된다.Conventional fluid bed dryers for coal drying have a narrow and long structure arranged horizontally. Hot air for drying coal is supplied from the bottom of the fluidized bed dryer. The coal is injected into one end of the fluidized bed dryer is moved in the horizontal direction is dried through the fluidization process. The dried coal is discharged from the other end of the fluidized bed dryer, and the pulverized coal generated in the coal drying process is classified from the dried coal and discharged to the upper part. The classified pulverized coal is formed into a certain shape in a molding facility. The shaped pulverized coal is mixed with the granulated coal dried in a fluidized bed dryer and then fed into the coke oven to make coke.
그런데, 상기한 종래 구조는 유동층 건조기를 따라 열풍이 분산 투입되므로, 수분을 많이 함유하고 있는 고수분 석탄이 유동층 건조기로 투입되었을 때 유동층 건조기의 공급 위치에서 석탄의 유동층이 제대로 형성되지 않는 문제점이 있다. 이에 석탄의 유동화에 의한 건조 작업이 원활하게 이루어지지 못하게 된다.However, since the hot air is dispersed and poured along the fluidized bed dryer, the conventional structure has a problem in that the fluidized bed of coal is not properly formed at the supply position of the fluidized bed dryer when high moisture coal containing a lot of water is introduced into the fluidized bed dryer. . Therefore, the drying operation by the fluidization of coal is not smoothly made.
또한, 상기한 종래 구조는 한 유동층 건조기 내에서 석탄의 건조와 분급이 이루어지므로 분급 효율이 떨어진다. 특히 건조된 석탄이 배출되는 지점에서 집중적으로 미분탄의 분급이 이루어져 미분탄 분급 효율이 좋지 않은 문제점이 있다.In addition, the conventional structure described above is poor in the classification efficiency because the drying and classification of coal in a fluidized bed dryer. In particular, there is a problem in that the pulverized coal classification efficiency is not good because the pulverized coal is classified intensively at the point where the dried coal is discharged.
또한, 상기한 종래 구조는 유동층 건조기의 석탄 공급 위치에서 석탄 배출 위치 모두에 같은 온도의 열풍이 공급되므로, 석탄 건조 효율 및 에너지 효율이 떨어지게 된다. 즉, 유동층 건조기 내로 석탄이 공급되는 공급 위치에서는 저온 및 고수분의 석탄과 열풍이 접촉하게 된다. 그리고 유동층 건조기의 석탄 배출 위치에서는 건조되고 온도가 상승한 석탄이 동일한 온도의 열풍과 접촉하게 된다. 이러한 종래의 구조는 열풍의 효율적 분배가 전혀 이루어지지 않은 것으로, 석탄의 건조 효율 저하는 물론 에너지 낭비의 원인이 된다.In addition, the above-described conventional structure is because the hot air of the same temperature is supplied to both the coal discharge position from the coal supply position of the fluidized bed dryer, the coal drying efficiency and energy efficiency is reduced. That is, at a supply position where coal is supplied into the fluidized bed dryer, low temperature and high moisture coal and hot air come into contact with each other. At the coal discharge position of the fluidized bed dryer, the dried and elevated temperature coal comes into contact with hot air of the same temperature. Such a conventional structure has no efficient distribution of hot air, and the drying efficiency of coal is of course reduced, as well as a waste of energy.
이에, 고 수분의 석탄에 대한 유동 효율을 높일 수 있도록 된 코크스용 석탄 건조 장치 및 방법을 제공한다.Accordingly, the present invention provides a coal drying apparatus and method for coke, which is capable of increasing flow efficiency for high moisture coal.
또한, 석탄의 건조 효율을 높일 수 있도록 된 코크스용 석탄 건조 장치 및 방법을 제공한다.In addition, the present invention provides a coal drying apparatus and method for coke that can increase the drying efficiency of coal.
이를 위해 본 건조 장치는, 내부에 설치된 분산판을 통해 분출하는 열풍에 의해 석탄을 유동화하여 건조하는 유동층 건조기와, 상기 유동층 건조기에 연결되어 분산판 위로 석탄을 투입하기 위한 석탄공급부, 상기 유동층 건조기에 연결되어 상기 분산판으로 열풍을 공급하기 위한 열풍공급부, 상기 유동층 건조기의 분산판을 통해 분출하는 열풍의 유속을 분산판의 중앙부과 주변부에 각각 상이하도록 하여 석탄을 순환시키기 위한 순환부를 포함할 수 있다.To this end, the drying apparatus includes a fluidized bed dryer for fluidizing and drying coal by hot air emitted through a dispersion plate installed therein, a coal supply unit connected to the fluidized bed dryer to inject coal onto the dispersion plate, and a fluidized bed dryer. It may be connected to the hot air supply unit for supplying hot air to the dispersion plate, the flow rate of the hot air blown through the dispersion plate of the fluidized bed dryer may include a circulation unit for circulating the coal so as to be different from the central portion and the peripheral portion of the dispersion plate, respectively. .
본 장치는 상기 유동층 건조기가 적어도 2개 이상 구비되고 각각 순차적으로 연결되어, 석탄이 각 유동층 건조기를 차례로 거치며 건조되는 구조일 수 있다.The apparatus may have a structure in which at least two fluidized bed dryers are provided and sequentially connected to each other so that coal is dried by passing through each fluidized bed dryer in turn.
상기 순환부는 순차적으로 연결된 각 유동층 건조기 중 가장 앞쪽 유동층 건조기에 설치될 수 있다.The circulation unit may be installed in the foremost fluidized bed dryer among the fluidized bed dryers sequentially connected.
상기 순환부는 유동층 건조기의 분산판 하부에 형성된 하부챔버 내에 설치되어 상기 분산판의 중앙부와 주변부로 열풍을 독립적으로 공급하기 위해 하부챔버를 구획하는 분리관을 포함하고, 상기 열풍공급부는 상기 분리관에 연결되어 분리관 내부를 통해 분산판 중앙부로 열풍을 공급하는 중앙열풍라인과 상기 하부챔버에 연결되어 분리관 외부를 통해 분산판 주변부로 열풍을 공급하는 주변열풍라인을 포함하여, 상기 중앙열풍라인과 상기 주변열풍라인으로 각각 상이한 유속의 열풍을 공급하는 구조일 수 있다.The circulation unit is provided in a lower chamber formed under the distribution plate of the fluidized bed dryer, and includes a separation tube for partitioning the lower chamber to independently supply hot air to the central portion and the peripheral portion of the distribution plate. The central hot air line includes a central hot air line connected to supply hot air to the center of the distribution plate through the inside of the separation pipe and an ambient hot air line connected to the lower chamber to supply hot air to the periphery of the distribution plate through the outside of the separation pipe. The surrounding hot air line may have a structure for supplying hot air of different flow rates.
상기 순환부는 상기 분산판 중앙부로 공급되는 열풍의 유속이 주변부로 공급되는 열풍의 유속보다 큰 구조일 수 있다.The circulation part may have a structure in which the flow rate of the hot wind supplied to the center of the distribution plate is greater than the flow rate of the hot wind supplied to the peripheral portion.
상기 분산판 중앙부로 공급되는 열풍의 유속은 석탄의 최소 유동화 속도에 대해 5 ~ 8배 큰 구조일 수 있다. The flow rate of the hot air supplied to the center of the dispersion plate may be a structure 5 to 8 times larger than the minimum fluidization rate of coal.
상기 분산판 주변부로 공급되는 열풍의 유속은 석탄의 최소 유동화 속도에 대해 1 ~ 2배 큰 구조일 수 있다.The flow rate of hot air supplied to the periphery of the dispersion plate may have a structure 1 to 2 times larger than the minimum fluidization speed of coal.
상기 순환부는 상기 유동층 건조기 내부에서 분산판의 중앙부 상부에 분산판과 이격되어 설치되는 원형관을 더 포함할 수 있다.The circulation unit may further include a circular tube spaced apart from the distribution plate in the upper portion of the central portion of the distribution plate in the fluidized bed dryer.
상기 원형관은 유동층 건조기의 내경의 1/2 ~ 1/4 크기로 이루어질 수 있다.The circular tube may be made of 1/2 ~ 1/4 size of the inner diameter of the fluidized bed dryer.
상기 분리관은 상기 원형관과 대응되는 크기로 이루어질 수 있다.The separation tube may be formed in a size corresponding to the circular tube.
한편, 본 건조 방법은 유동층 건조기 내부로 열풍을 공급하여 석탄을 유동화하여 건조시키는 건조 방법에 있어서, 유동층 건조기의 분산판 중앙부로 공급되는 열풍의 유속과 분산판의 주변부로 공급되는 열풍의 유속을 각각 상이하게 하여 석탄을 순환시키며 건조하는 구조일 수 있다.On the other hand, in the drying method of supplying hot air into the fluidized bed dryer to fluidize and dry coal, the flow rate of the hot air supplied to the central portion of the dispersion plate of the fluidized bed dryer and the flow rate of the hot air supplied to the periphery of the dispersion plate, respectively It may have a different structure to circulate and dry coal.
본 건조 방법은 다단으로 연결된 유동층 건조기를 통해 1차 건조된 석탄을 다음 유동층 건조기로 공급하여 차례로 건조킬 수 있다.This drying method may be sequentially dried by feeding the first dried coal to the next fluidized bed dryer through a multi-stage fluidized bed dryer.
본 건조 방법은 상기 분산판 중앙부로 공급되는 열풍의 유속이 주변부로 공급되는 열풍의 유속보다 큰 구조일 수 있다.The drying method may have a structure in which the flow rate of the hot air supplied to the central portion of the dispersion plate is greater than the flow rate of the hot air supplied to the peripheral portion.
본 건조 방법은 상기 분산판 중앙부로 공급되는 열풍의 유속은 주변부로 공급되는 열풍의 유속에 대해 5 ~ 8배 큰 구조일 수 있다.In the drying method, the flow rate of the hot air supplied to the center of the dispersion plate may be 5 to 8 times larger than the flow rate of the hot air supplied to the peripheral part.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시예에 의하면 유동층을 다단으로 구성하여 석탄을 건조함으로써, 건조 효율을 높일 수 있게 된다.As described above, according to this embodiment, the drying efficiency can be improved by constructing the fluidized bed in multiple stages and drying the coal.
또한, 석탄의 수분 함량 등에 따라 조업 조건을 달리하여 석탄이 내부에서 뭉치는 것을 방지하고, 고 수분 석탄의 경우에도 유동 효율을 높일 수 있게 된다. In addition, by varying the operating conditions according to the moisture content of the coal, it is possible to prevent coal from agglomeration in the inside, even in the case of high moisture coal can increase the flow efficiency.
이와 같이 석탄 건조 효율을 높여 코크스 오븐에 장입되는 석탄의 장입밀도를 높일 수 있고, 이에 코크스 품질을 향상시킬 수 있게 된다. As such, the coal drying efficiency can be increased to increase the loading density of coal charged into the coke oven, thereby improving the coke quality.
또한, 저가의 저급탄 사용비를 획기적으로 향상시킬 수 있으며, 코크스 오븐 조업을 안정적으로 유지 할 수 있다.In addition, the use of low-cost low-cost coal can be significantly improved, and the coke oven operation can be stably maintained.
도 1은 본 실시예에 따른 석탄 건조 설비를 도시한 개략적인 구성도이다.
도 2는 본 실시예에 따른 석탄 건조 설비로 도 1의 A-A선 단면도이다.
도 3은 본 실시예에 따른 석탄 건조 설비의 작용을 설명하기 위한 개략적인 도면이다.1 is a schematic diagram illustrating a coal drying facility according to the present embodiment.
2 is a sectional view taken along the line AA of FIG. 1 as a coal drying equipment according to the present embodiment.
3 is a schematic view for explaining the operation of the coal drying equipment according to the present embodiment.
이하, 첨부한 도면을 참조하여, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 설명한다. 본 발명의 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 이해할 수 있는 바와 같이, 후술하는 실시예는 본 발명의 개념과 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 형태로 변형될 수 있다. 가능한한 동일하거나 유사한 부분은 도면에서 동일한 도면부호를 사용하여 나타낸다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention. As can be easily understood by those skilled in the art, the embodiments described below may be modified in various forms without departing from the concept and scope of the present invention. Where possible the same or similar parts are represented with the same reference numerals in the drawings.
이하에서 사용되는 기술용어 및 과학용어를 포함하는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의미와 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어들은 관련기술문헌과 현재 개시된 내용에 부합하는 의미를 가지는 것으로 추가 해석되고, 정의되지 않는 한 이상적이거나 매우 공식적인 의미로 해석되지 않는다.All terms including technical and scientific terms used herein have the same meaning as commonly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. Predefined terms are further interpreted as having a meaning consistent with the relevant technical literature and the present disclosure, and are not to be construed as ideal or very formal meanings unless defined otherwise.
이하, 본 실시예는 코크스로용 석탄의 건조에 적용한 실시예를 기초로 하여 설명한다. 그러나 본 발명은 이에 한정되지 않으며 다양한 용도의 석탄을 포함한 각종 원료의 건조에 모두 적용가능하다.Hereinafter, this Example is demonstrated based on the Example applied to drying coke oven coal. However, the present invention is not limited thereto, and is applicable to drying of various raw materials including coal of various applications.
도 1은 본 실시예에 따른 석탄 건조 설비를 도시하고 있다.1 shows a coal drying plant according to this embodiment.
도시된 바와 같이, 본 장치는 유동층 건조기(10,11)와 석탄공급부(20) 및 열풍공급부(30,31)를 포함한다. 또한, 본 장치는 석탄 건조 과정에서 발생되는 미분의 석탄 입자(이하 미분탄이라 한다)를 괴성화하기 위한 성형탄 제조기(60)를 더 포함한다.As shown, the apparatus includes a fluidized bed dryer (10, 11),
상기 석탄공급부(20)는 상기 유동층 건조기(10)에 연결되어 분산판(12) 위로 석탄을 투입하게 된다. 상기 열풍공급부(30,31)는 상기 유동층 건조기(10,11) 하부에 연결되어 각 유동층 건조기의 분산판(12)으로 열풍을 공급하게 된다.The
그리고 유동층 건조기(10,11)는 내부에 설치된 분산판(12)을 통해 분출하는 열풍에 의해 석탄을 유동화하여 건조하게 된다.In addition, the fluidized
본 실시예에서 상기 유동층 건조기(10,11)는 두 개가 구비되며, 두 개의 유동층 건조기가 다단으로 연결된 구조로 되어 있다. 이하 설명의 편의를 위해 석탄 이동 순서에 따라 앞쪽의 유동층 건조기를 제1 유동층 건조기(10)라 하고, 제1 유동층 건조기에 연결된 뒤쪽의 유동층 건조기를 제2 유동층 건조기(11)라 한다.In the present embodiment, two fluidized
본 실시예에서 제1 유동층 건조기(10)와 제2 유동층 건조기(11)는 순차적으로 배치되며, 제1 유동층 건조기(10)의 배출구(18)과 제2 유동층 건조기(11)의 투입구(17) 사이에는 석탄을 이동시키기 위한 연결관(19)이 설치된다.In the present embodiment, the first fluidized
상기 제1 유동층 건조기(10)는 수직형태로 배치되며 하부에는 열풍을 상부로 분출하는 분산판(12)이 설치된다. 상기 분산판(12)의 하부에는 열풍공급부(30)와 연결되어 열풍이 도입되는 하부챔버(14)가 형성된다. 그리고 상기 분산판(12) 위쪽으로 석탄의 건조가 이루어지는 주탑(16)이 수직으로 배치된다. 상기 주탑(16) 측면에는 석탄이 투입되는 투입구(17)와 유동층에서 건조된 석탄이 배출되는 배출구(18)가 설치된다. 또한, 상기 주탑(16) 상부에는 석탄 건조과정에서 발생된 미분탄을 포집하기 위한 사이클론(50)이 연결 설치된다. 상기 유동층 건조기(10,11)는 열손실 방지를 위해 외면에 단열재가 시공되며, 유동층 내의 온도 및 압력검출을 위해 열전대가 압력센서가 구비된다.The first fluidized-
상기 제2 유동층 건조기(11)는 그 구조가 위에서 설명한 상기 제1 유동층 건조기(10)의 구조와 동일하다. 이에 동일한 구성에 대해서는 동일한 부호를 사용하며, 이하 상세한 설명은 생략한다. 상기 제2 유동층 건조기(11) 역시 열풍공급부(31)와 연결되어 공급된 열풍으로 석탄을 유동화하여 건조시키게 된다. 본 실시예에서 상기 열풍공급부(30,31)는 제1 유동층 건조기와 제2 유동층 건조기에 각각 별도로 구비되어 개별적으로 열풍을 각 유동층 건조기로 공급하게 된다. The second fluidized bed dryer 11 has the same structure as that of the first
상기 석탄공급부(20)는 호퍼(22)에 적재된 석탄을 호퍼(22) 하단의 스크류 피더(screw feeder)(24)를 통해 정량 이송하여 제1 유동층 건조기(10)의 주탑(16) 내부로 공급하는 구조로 되어 있다. 상기 스크류 피더(24) 출측에는 주탑(16)의 석탄 투입구(17)와 연결된 슈트(26)가 설치된다. 이에 스크류 피더(24)에 의해 이송된 석탄은 슈트(26)를 통해 주탑(16) 내부로 투입된다. 상기 석탄공급부(20)는 석탄의 원활한 흐름을 위해 상기 호퍼(22) 내부에 교반기가 더 설치될 수 있다. The
본 실시예에서 상기 제2 유동층 건조기(11)는 제1 유동층 건조기(10) 내에서 유동화 과정을 거쳐 건조된 석탄을 상기 연결관(19)을 통해 공급받게 되므로 별도의 석탄공급부는 불필요하다.In the present embodiment, since the second fluidized bed dryer 11 receives the coal dried through the fluidization process in the first
상기 열풍공급부(30)는 상기 제1 유동층 건조기(10)의 하부챔버(14)에 연결되는 열풍라인(32)에 설치되어 열풍을 송급하는 블로워(34)와, 열풍라인(32) 상에 설치되어 송급되는 열풍을 가열하는 히터(36)를 포함한다. 또한, 상기 열풍라인(32) 상에는 송급되는 열풍의 유량을 조절하기 위한 유량계(38)가 설치된다. 상기 열풍은 히터(36)에 의해 가열되는 공기 또는 제철소 내에서 발생된 고온의 가스, 예를 들어 코크스 오븐의 연소실에서 배출되는 배기가스일 수 있으며 특별히 한정되지 않는다. 코크스 오븐의 연소실에서 배출되는 배기가스를 열풍으로 사용하는 경우 열풍을 가열할 필요가 없으므로 열풍공급부에서 히터는 포함되지 않을 수 있다.The hot
상기 제2 유동층 건조기(11)에 연결되어 제2 유동층 건조기로 열풍을 공급하는 열풍공급부(31) 역시 상기 제1 유동층 건조기(10)에 연결된 열풍공급부(30)와 동일한 구조로 이루어진다. 이에 상기 열풍공급부(30)와 동일한 구성에 대해서는 동일한 부호를 사용하며, 이하 상세한 설명은 생략한다.The hot
여기서 본 장치는 상기와 같이 두 개의 다단 배치된 유동층 건조기를 구비한 구조로, 석탄이 두 개의 유동층 건조기를 차례로 거치면서 순차적으로 건조 및 분급된다. 이하, 분급이라 함은 미 건조 석탄에서 미분탄을 분리하는 것을 의미한다.Here, the apparatus has a structure having two multi-stage fluidized bed dryers as described above, and coal is sequentially dried and classified while passing through two fluidized bed dryers. Hereinafter, classification means separating pulverized coal from undried coal.
상기한 구조로 되어, 석탄공급부(20)에 의해 제1 유동층 건조기(10)로 공급된 석탄은 제1 유동층 건조기(10) 내에서 열풍에 의해 유동화되면서 일차적으로 건조 과정을 거치게 된다. 열풍은 블로워(34)에 의해 유동층 건조기의 하부챔버(14)로 도입된다. 하부챔버(14) 내로 유입된 고온 가스는 하부챔버(14)의 상부에 설치한 분산판(12)을 통과하여 상부로 분출된다. 분산판(12)을 통하여 상부로 분출된 열풍은 상승류를 형성한다. 이 상승류에 의해 분산판(12) 상에 유동층이 형성된다. 이 유동층에서 석탄이 유동되면서 열풍에 의해 건조가 이루어진다.With the above structure, the coal supplied to the first
제1 유동층 건조기(10)의 유동층에서 건조되어 유동층 위쪽으로 비산된 석탄은 제1 유동층 건조기(10)의 배출구(18)를 통해 배출된다. 제1 유동층 건조기(10)에서 배출되는 석탄은 제1 유동층 건조기(10)의 배출구(18)에 연결된 연결관(19)을 통해 제2 유동층 건조기(11) 내부로 투입된다. Coal dried in the fluidized bed of the first
제2 유동층 건조기(11) 내부로 유입된 석탄은 역시 제2 유동층 건조기(11)의 분산판(12) 상에서 열풍에 의해 유동화되면서 이차적으로 건조 과정을 거친다. 상기 제2 유동층 건조기(11) 내에서 건조되어 유동층 위쪽으로 비산된 석탄은 제2 유동층 건조기(11)의 배출구(18)를 통해 외부로 배출된다. 그리고 제1 유동층 건조기(10) 및 제2 유동층 건조기(11)에서 발생된 미분은 각 건조기(10) 내부에서 분급되어 상부에 연결된 사이클론(50)과 백필터(52)를 통해 포집 처리된다.The coal introduced into the second fluidized bed dryer 11 is secondarily dried while being fluidized by hot air on the
이와 같이 두 개의 분리된 유동층 건조기를 통해 석탄을 다단으로 건조시킴으로써, 각 유동층 건조기의 조업 조건을 조절하여 석탄 건조와 미분탄의 분급 효율을 높일 수 있게 된다.As such, by drying the coal in multiple stages through two separate fluidized bed dryers, the operating conditions of each fluidized bed dryer can be adjusted to increase the efficiency of coal drying and pulverized coal.
한편, 본 장치는 상기 유동층 건조기(10)의 분산판(12)을 통해 분출하는 열풍의 유속을 분산판(12)의 중앙부과 주변부에 각각 상이하도록 하여 석탄을 분산판(12) 상부에서 순환시키기 위한 순환부를 포함한다. 여기서 상기 중앙부는 분산판(12)의 중심을 포함하는 중앙부분을 의미하며, 주변부는 중앙부 외측부분을 의미한다.On the other hand, the apparatus circulates the coal in the upper portion of the
상기 순환부는 두 개의 유동층 건조기 모두에 설치될 수 있다. 본 실시예에서 상기 순환부는 다단으로 배치된 두 개의 유동층 건조기 중 앞쪽에 배치된 제1 유동층 건조기(10)에 설치된다.The circulation section can be installed in both fluidized bed dryers. In this embodiment, the circulation unit is installed in the first
상기 순환부는 하부챔버(14) 내에 상기 분산판(12)의 중앙부와 주변부로 열풍을 독립적으로 공급하기 위해 하부챔버(14)를 구획하는 분리관(40)을 설치하고, 상기 열풍공급부(30)에서 상기 분리관(40) 내부와 외부로 각각 상이한 유속의 열풍을 공급하는 구조로 되어 있다.The circulation portion is provided with a
상기 열풍공급부(30)에서 하부챔버(14)로 열풍을 공급하는 열풍라인(32)은 두 개로 구분되어 분리관(40)과 하부챔버(14)에 각각 연결 설치된다. 여기서 상기 열풍라인(32) 중 분리관(40)에 연결되는 열풍라인은 중앙열풍라인(33)이라 하고, 하부챔버(14)에 연결되는 열풍라인은 주변열풍라인(35)이라 한다.The
상기 열풍공급부(30)는 상기 중앙열풍라인(33)과 상기 주변열풍라인(35)으로 각각 상이한 유속의 열풍을 공급하게 된다. 본 실시예에서 상기 열풍공급부(30)는 상기 분산판(12) 중앙부로 공급되는 열풍의 유속이 주변부로 공급되는 열풍의 유속보다 크게 열풍을 공급하게 된다. 열풍의 유속은 열풍공급부(30)의 유량계(38)를 통해 제어된다. 각 열풍라인(32)에 설치된 유량계(38)를 통해 설정된 유속으로 열풍을 공급하게 된다. The hot
이에 상기 분산판(12)의 중앙부와 주변부로 각각 상이한 속도의 열풍이 분출되어, 석탄은 분산판(12)의 중앙부에서 상승하여 주변부에서 하강하며 순환하게 된다.Accordingly, hot winds of different speeds are ejected to the central portion and the peripheral portion of the
여기서 상기 분산판(12) 중앙부로 공급되는 열풍의 유속은 석탄의 최소 유동화 속도에 대해 5 ~ 8배 큰 구조일 수 있다. 또한, 상기 분산판(12)의 주변부로 공급되는 열풍의 유속은 석탄의 최소 유동화 속도에 대해 1 ~ 2배 큰 구조일 수 있다. 상기 최소 유동화 속도는 석탄 입자를 유동시키기 위한 최소 속도로 대략 0.12m/sec이다. 이하 설명에서 최소 유동화 속도는 1Qmf으로 표시되며 대략 0.12m/sec이므로, 최소 유동화 속도의 5배라 하면 0.6m/sec이고, 8배라 하면 1.0m/sec 값인 것으로 정의한다.Here, the flow rate of the hot air supplied to the central portion of the
상기 분산판(12)의 중앙부로 공급되는 열풍의 유속이 상기 속도보다 낮게 되면 석탄을 충분히 상승시키지 못하여 석탄의 순환이 제대로 이루어지지 못한다. 상기 분산판의 중앙부로 공급되는 열풍의 유속이 상기 범위를 넘게 되면 열풍 공급을 위한 동력이 커져 운전비가 상승하게 된다.If the flow rate of the hot air supplied to the central portion of the
또한, 상기 분산판(12)의 주변부로 공급되는 열풍의 유속이 상기 범위를 넘게 되면 분산판 중앙부로 공급되는 열풍의 유속과의 속도차가 작아 석탄의 순환이 활발하게 이루어지지 못하여 석탄이 주변부 밑으로 하강하여 적체되는 현상이 발생된다.In addition, if the flow rate of the hot air supplied to the peripheral portion of the
본 장치는 분산판(12) 상부에서 상기 순환 흐름이 보다 확실하게 형성될 수 있도록, 상기 유동층 건조기(10)의 주탑(16) 내에 원형관(42)이 더 설치된 구조로 되어 있다. 상기 원형관(42)은 주탑(16) 내에 주탑(16)의 길이방향을 따라 수직으로 배치되는 원형의 관구조물로, 분산판(12)의 중앙부 상부에 분산판(12)과 이격되어 설치된다.The apparatus has a structure in which a
이에 상기 원형관(42)에 의해 분산판(12) 상부에 형성되는 유동층은 두 개의 영역, 즉, 중앙부와 그 외측인 주변부로 확실히 구획된다. 이에 원형관(42) 내부에서 상승하고 외측에서 하강하는 석탄의 순환 흐름을 확실히 형성할 수 있게 된다.Accordingly, the fluidized bed formed on the
도 2에 도시된 바와 같이, 상기 원형관(42)은 주탑(16)의 중앙부에 배치되며, 분산판(12)에서 이격된 상태에서 주탑(16) 내주면에 지지부재(44)를 매개로 고정설치된다. As shown in FIG. 2, the
본 실시예에서, 상기 원형관(42)은 유동층 건조기(10)의 내경의 1/2 ~ 1/4 크기로 이루어진다. 상기 분리관(40) 또한 상기 원형관(42)과 대응되는 크기로 이루어질 수 있다. 상기 원형관의 내경이 상기 범위보다 작은 경우에는 원형관의 내경이 너무 작아 중앙부로 공급된 열풍이 원형관 외부로 빠져나갈 우려가 있다. 또한, 상기 원형관의 내경이 상기 범위보다 크면 원형관의 내경이 너머 커 상승된 석탄이 다시 원형관 내부를 통해 하강할 우려가 있다. 이에 석탄의 순환이 제대로 이루어지지 않게 된다.In this embodiment, the
도 3을 참조하여 본 장치의 작용을 설명하면 다음과 같다.Referring to Figure 3 describes the operation of the device as follows.
본 장치에 의해 중앙열풍라인(33)과 주변열풍라인(35)을 통해 각각 상이한 유속의 열풍이 공급된다. By this apparatus, hot wind of different flow rates is supplied through the central
상기 중앙열풍라인(33)으로 공급된 열풍은 상기 분리관(40)에 연결되어 분리관(40) 내부로 공급된다. 상기 분리관(40)은 분산판(12)의 중앙부와 연결되어 있어서, 분리관(40) 내부로 유입된 열풍은 분산판(12) 중앙부로 분출된다. 이에 상기 분산판(12)의 중앙부로는 상대적으로 유속이 빠른 열풍이 분출된다. The hot air supplied to the central
상기 주변열풍라인(35)으로 공급된 열풍은 하부챔버(14)에 연결되어 분리관(40) 외부와 하부챔버(14) 사이로 공급된다. 상기 분리관(40)과 하부챔버(14) 사이는 분산판(12)의 주변부와 연결되어 있어서, 상기 영역으로 유입된 열풍은 분산판(12)의 주변부를 통해 분출된다. 이에 상기 분산판(12)의 주변부로는 상대적으로 유속이 느린 열풍이 분출된다.The hot air supplied to the peripheral
이와 같이, 분산판(12)의 중앙부에는 상대적으로 높은 속도의 열풍이 분출되고 분산판(12)의 주변부로는 상대적으로 낮은 속도의 열풍이 분출된다. 따라서 분산판(12)의 중앙부에서 주변부로의 순환 흐름이 발생하게 된다. 이 흐름을 따라 석탄은 분산판(12)의 중앙부에서 상승하게 된다. 상승하는 석탄은 분산판(12) 상부에 배치된 원형관(42)의 내부를 통해 위로 상승된다. 그리고 원형관(42)의 상부를 지나 상승력이 약해지면 원형관(42) 외측으로 밀려나가 원형관(42)의 외측 즉, 유속이 상대적으로 느린 분산판(12)의 주변부를 통해 하강하게 된다. As such, relatively high velocity hot air is blown out to the central portion of the
이에 도시된 바와 같이 원형관(42)의 내부를 따라 상승하고 원형관(42)과 주탑(16) 내부면 사이를 통해 하강하는 형태의 순환 흐름이 형성되며, 이 흐름을 따라 석탄이 원형관(42)을 순환하게 된다.As shown therein a circular flow is formed along the inside of the
따라서 과잉 수분을 함유한 석탄이 유동층 건조기(10)에 투입된 경우, 종래에는 석탄이 분산판(12)에 부착되어 유동화가 이루어지기 힘드나, 본 장치는 높은 유속에 의해 석탄이 분산판(12) 중앙부에서 위로 상승하여 주변부에서 하강하는 순환흐름을 갖게 된다. 이러한 순환 흐름에 의해 석탄은 원형관(42)의 외측으로 하강하면서 건조되는 과정과 원형관(42) 내부에서 상승하면서 건조되는 과정을 계속 거칠 수 있게 된다. 이에 고 수분 석탄의 경우에도 유동층 내에서 석탄이 순환하도록 하여 건조 효율을 높일 수 있게 된다.Therefore, when coal containing excess moisture is introduced into the
이상 설명한 바와 같이 본 발명의 예시적인 실시예가 도시되어 설명되었지만, 다양한 변형과 다른 실시예가 본 분야의 숙련된 기술자들에 의해 행해질 수 있을 것이다. 이러한 변형과 다른 실시예들은 첨부된 청구범위에 모두 고려되고 포함되어, 본 발명의 진정한 취지 및 범위를 벗어나지 않는다 할 것이다.While the illustrative embodiments of the present invention have been shown and described, various modifications and alternative embodiments may be made by those skilled in the art. Such variations and other embodiments will be considered and included in the appended claims, all without departing from the true spirit and scope of the invention.
10 : 제1 유동층 건조기 11 : 제2 유동층 건조기
12 : 분산판 14 : 에어챔버
16 : 주탑 17 : 투입구
18 : 배출구 19 : 연결관
20 : 석탄공급부 30,31 : 열풍공급부
33 : 중앙열풍라인 35 : 주변열풍라인
40 : 분리관 42 : 원형관10 first fluid bed dryer 11 second fluid bed dryer
12: dispersion plate 14: air chamber
16: pylon 17: slot
18: outlet 19: connector
20:
33: central hot air line 35: surrounding hot air line
40: separating pipe 42: round pipe
Claims (15)
상기 유동층 건조기에 연결되어 분산판 위로 석탄을 투입하기 위한 석탄공급부,
상기 유동층 건조기에 연결되어 상기 분산판으로 열풍을 공급하기 위한 열풍공급부,
상기 유동층 건조기의 분산판을 통해 분출하는 열풍의 유속을 분산판의 중앙부과 주변부에 각각 상이하도록 하여 석탄을 순환시키기 위한 순환부
를 포함하는 코크스용 석탄 건조 장치.A fluidized bed dryer for fluidizing and drying coal by hot air emitted through a dispersion plate installed therein;
A coal supply unit connected to the fluidized bed dryer to inject coal onto a dispersion plate,
Hot air supply unit connected to the fluidized bed dryer for supplying hot air to the dispersion plate,
The circulation part for circulating coal by making the flow velocity of the hot air blown out through the dispersion plate of the said fluidized bed dryer different from a center part and a peripheral part of a dispersion plate, respectively.
Coal drying apparatus for coke comprising a.
상기 유동층 건조기가 적어도 2개 이상 구비되고 순차적으로 연결되어, 석탄이 각 유동층 건조기를 차례로 거치며 건조되는 구조의 코크스용 석탄 건조 장치.The method of claim 1,
At least two fluidized bed dryers are provided and connected sequentially, coal drying apparatus for coke having a structure in which coal is dried by passing through each fluidized bed dryer in turn.
상기 순환부는 순차적으로 연결된 각 유동층 건조기 중 가장 앞쪽 유동층 건조기에 설치되는 코크스용 석탄 건조 장치.The method of claim 2,
The circulation unit is a coal drying apparatus for the coke is installed in the fluidized-bed dryer in the front of each fluidized bed dryer sequentially connected.
상기 순환부는 상기 분산판 중앙부로 공급되는 열풍의 유속이 주변부로 공급되는 열풍의 유속보다 큰 구조의 코크스용 석탄 건조 장치.The method according to any one of claims 1 to 3,
The circulation unit is a coke coal drying apparatus having a structure in which the flow rate of the hot air supplied to the central portion of the distribution plate is larger than the flow rate of the hot air supplied to the peripheral portion.
상기 분산판 중앙부로 공급되는 열풍의 유속은 석탄의 최소 유동화 속도에 대해 5 ~ 8배 큰 구조의 코크스용 석탄 건조 장치.The method of claim 4, wherein
The flow rate of hot air supplied to the center of the distribution plate is a coal drying apparatus for coke having a structure of 5 to 8 times larger than the minimum fluidization rate of coal.
상기 분산판 주변부로 공급되는 열풍의 유속은 석탄의 최소 유동화 속도에 대해 1 ~ 2배 큰 구조의 코크스용 석탄 건조 장치.The method of claim 5, wherein
The flow rate of hot air supplied to the periphery of the dispersion plate is a coal drying apparatus for coke having a structure 1 to 2 times larger than the minimum fluidization rate of coal.
상기 순환부는 유동층 건조기의 분산판 하부에 형성된 하부챔버 내에 설치되어 상기 분산판의 중앙부와 주변부로 열풍을 독립적으로 공급하기 위해 하부챔버를 구획하는 분리관을 포함하고,
상기 열풍공급부는 상기 분리관에 연결되어 분리관 내부를 통해 분산판 중앙부로 열풍을 공급하는 중앙열풍라인과 상기 하부챔버에 연결되어 분리관 외부를 통해 분산판 주변부로 열풍을 공급하는 주변열풍라인을 포함하여, 상기 중앙열풍라인과 상기 주변열풍라인으로 각각 상이한 유속의 열풍을 공급하는 구조의 코크스용 석탄 건조 장치.The method of claim 4, wherein
The circulation unit is provided in a lower chamber formed in the lower portion of the distribution plate of the fluidized bed dryer, and includes a separation pipe partitioning the lower chamber to independently supply hot air to the central portion and the peripheral portion of the distribution plate,
The hot air supply unit is connected to the separation pipe and the central hot air line for supplying hot air to the center of the distribution plate through the inside of the separation pipe and the peripheral hot air line connected to the lower chamber to supply hot air to the periphery of the distribution plate through the outside of the separation pipe. Including, the coke coal drying apparatus having a structure for supplying hot air of different flow rates to the central hot air line and the surrounding hot air line, respectively.
상기 순환부는 상기 유동층 건조기 내부에서 분산판의 중앙부 상부에 분산판과 이격되어 설치되는 원형관을 더 포함하는 코크스용 석탄 건조 장치.The method of claim 7, wherein
The circulation unit further comprises a circular pipe spaced apart from the dispersion plate in the upper portion of the central portion of the distribution plate in the fluidized bed dryer for the coke coal drying apparatus.
상기 분리관은 상기 원형관과 대응되는 크기로 이루어진 코크스용 석탄 건조 장치.The method of claim 8,
The separation pipe is a coal drying apparatus for coke made of a size corresponding to the circular pipe.
상기 원형관은 유동층 건조기의 내경의 1/2 ~ 1/4 크기인 코크스용 석탄 건조 장치.The method of claim 8,
The circular pipe is a coal drying apparatus for coke having a size of 1/2 ~ 1/4 of the inner diameter of the fluidized bed dryer.
유동층 건조기의 분산판 중앙부로 공급되는 열풍의 유속과 분산판의 주변부로 공급되는 열풍의 유속을 각각 상이하게 하여 석탄을 순환시키며 건조하는 코크스용 석탄 건조 방법.In the coal drying method of supplying hot air into the fluidized bed dryer to fluidize and dry coal,
A coal drying method for coke, wherein coal is circulated and dried by varying a flow rate of hot air supplied to a central portion of a dispersion plate of a fluidized bed dryer and a flow rate of hot air supplied to a peripheral portion of a dispersion plate.
다단으로 연결된 유동층 건조기를 차례로 거치며 석탄을 순차적으로 건조하는 코크스용 석탄 건조 방법.The method of claim 11,
Coal drying method for coke to sequentially dry coal through a multi-stage fluidized bed dryer.
상기 분산판 중앙부로 공급되는 열풍의 유속이 주변부로 공급되는 열풍의 유속보다 큰 코크스용 석탄 건조 방법.The method according to claim 11 or 12,
A method of drying coal for coke, wherein a flow rate of hot air supplied to the central portion of the dispersion plate is greater than a flow rate of hot air supplied to a peripheral portion.
상기 분산판 중앙부로 공급되는 열풍의 유속은 석탄의 최소 유동화 속도에 대해 5 ~ 8배 큰 코크스용 석탄 건조 방법.The method of claim 13,
The flow rate of hot air supplied to the center of the dispersion plate is 5 to 8 times larger than the minimum fluidization rate of coal coal drying method for coke.
상기 분산판 주변부로 공급되는 열풍의 유속은 석탄의 최소 유동화 속도에 대해 1 ~ 2배 큰 코크스용 석탄 건조 방법.15. The method of claim 14,
The flow rate of hot air supplied to the periphery of the dispersion plate is 1 to 2 times larger than the minimum fluidization rate of coal coal drying method for coke.
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