KR20130022140A - 석탄 폐석의 이용방법 및 그것을 연료로 한 가스 발생로 - Google Patents

Abstract

석탄폐석을 기체연료로 생성키위한 방법과 그에 따른 가스발생로에 있어 본 발명의 특징으로 우선 석탄폐석의 비표면적 및 연소효율을 증대키 위하여 석탄폐석을 10mm 이하로 분쇄를 하고, 생활쓰레기중의 가연성폐기물인 폐플라스틱을 직경 0.5mm이하로 분쇄하여 연소유도제 원료로 사용,(중량비)10-15％의 폐플라스틱 분말을 분쇄된 석탄폐석에 균일하게 혼합하여 본 발명에 따른 석탄가스 발생장치에 투입시켜 석탄가스를 생성시킴과, 그에 따른 석탄가스 발생로에는 로상체, 로하체, 석탄저장조, 증기포(steam pokets), 집진기, 송풍기, 석탄공급장치, 구동장치와 로 덮개로 구성 되었으며 그 특징에는: 연료저장조의 아래에 연료분포기가 설치되어 있고, 연소실 내부에는 수위 재킷이 설치되어 있어 로 내에 코크스가 쉽게 생성 되지 않는다. 로하체에는 회전회판이 설치되어 있어 슬래그를 자동으로 배출할 수 있으며 로 내부가 쉽게 막히지 않는다. 로상체와 로하체에는 관찰구가 열려있어 회전회판의 작동과 슬래그 배출 상황을 관찰할 수 있다. 또한, 로상체의 한측에 집진기가 설치되어 있어 공기세척, 분진제거를 통해 환경보호의 목적에 도달할 수 있다. 집진기에는 블리딩 밸브가 설치되어 있어 작업이 정지 되었을 때 관도 내부의 배기가스를 배출할 수 있으며 템퍼링(tempering)작용도 일으킬 수 있다.

Description

석탄 폐석의 이용방법 및 그것을 연료로 한 가스 발생로{Approaches to the Utilization of Gangue and Producer with Gangue as Fuel}

본 발명은 석탄기화 연소설비에 관련되며 특히 일종의 석탄폐석을 이용한 가스 발생로에 관련된다.

석탄폐석은 화석연료의 한 종류로 통상 고정탄소분이 전체 중량에 대하여 10～25 중량％ 정도 밖에 포함하고 있지 않은 탄질(

質), 니질(泥質), 사질(沙質) 퇴적암의 혼합물로 일반적으로 알려진 폐석탄의 발열량은 800～2500 키로칼로리/kg로, 불이 잘 투과되지 않아 연료로 사용하기 적당치 못한 것이다. 본 말명은 이러한 고정탄소분이 적게 포함된 석탄폐석으로부터 연료로 사용할 수 있는 기체 연료를 추출하는 방법 및 그 에 따른 가스발생 장치에 관한 것이다

상술과 같이 고정 탄소분이 적게 포함된 석탄 폐석으로부터 연료로 사용할 수 있는 기체연료를 추출하는 방법과 기존 시장의 석탄 가스 발생로의 구조를 참고 할 때 연소실내의 연소층에는 내화벽돌로 조적이 되있어 그 내부의 구조에 쉽게 코크스가 생성 되고 로체 하단에 관찰구가 없어 적기에 점검, 수리 및 그레이트교체에 불편을 조성하며 로의 점화에도 불편하다.

그 방법으로 석탄폐석의 비표면적을 크고 연소가 쉽게 이루워질 수 있도록 우선 석탄폐석을 ≤10mm 이하로 분쇄를 하고, 생활쓰레기중의 연소성이 우수한 각종 폐플라스틱을 건식 또는 습식으로 직접 분쇄하여 직경 0.5mm이하로 분쇄하거나, 플라스틱 원료가 박판형태 또는 발포시킨 스티렌 등 연질 열가소성 플라스틱일 경우, 압축용융고화 방법으로 감용시켜 덩어리로 만든후 볼분쇄기, 진동분쇄기등으로 직경 0.5mm이하로 분쇄시켜 목적물을 얻어 ≤ 10mm이하로 분쇄된 석탄폐석에 중량비 10-15％를 균일하게 혼합을 하여 가스발생로에 투입시켜 연소를 유도시킴과 서술하는 가스 발생로에는 로상체, 로하체, 연료저장조, 증기포(steam pokets), 집진기, 송풍기, 연료공급장치와 로 덮개로 구성 되었으며 그 특징에는: 연료저장조의 아래에 연료분포기가 설치되어 있어 연료를 연소실 내부에 고르게 보낼 수 있으며 연소실 내부에는 수위 재킷이 설치되어 있어 로 내에 코크스가 쉽게 생성 되지 않는다. 그 특징에는: 로하체에 회전회판이 설치되어 있어 슬래그를 자동으로 배출할 수 있으며 로 내부가 쉽게 막히지 않는다. 로상체와 로하체에는 관찰구가 열려있어 회전회판의 작동과 슬래그 배출 상황을 관찰할 수 있다. 그 특징에는: 로상체의 한측에 집진기가 설치되어 있어 공기세척, 분진제거를 통해 환경보호의 목적에 도달할 수 있다. 집진기에는 블리딩 밸브가 설치되어 있어 작업이 정지 되었을 때 관도 내부의 배기가스를 배출할 수 있으며 템퍼링(tempering)작용도 일으킬 수 있다. 그 특징에는: 로상체의 윗부분에 증기포가 설치되어 있으며 증기포내의 수증기는 송풍기에서 나오는 기체를 따라 기체 분리박스 그레이트를 통해 연소실에 보내지고 탄재층, 산화층, 건류층, 건조층으로 형성된다.

탄광 근처에 장기간 방치되어 넓은 토지면적을 점유하고 있고 석탄폐석에 내재되 있는 황화물이 이탈 혹은 침출되어 대기 및 토지오염에 지대한 영향을 끼치고 있는 석탄폐석을 기체연료로 생성하기 위한 소재로 사용할 수 있게 되고, 기체연료를 추출시킨 잔재를 이용 인공경량골재 및 내화 자재의 연료로도 재활용할 수 있다. 또한 생활쓰레기중 폐기물로 분류되는 재생불가한 폐 프라스틱을 분말로 가공하여 연소촉진제로의 이용은 자원 재활용 및 기체가스 제조원가 측면에서도 매우 유리할 뿐만 아니라 환경보호 및 국책의 일환인 녹생성장 정책과도 부합된다.

그림 1은 본 발명의 석탄가스 발생로의 구조도 이다.

본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도면에서 예시 하는 바와 같이 본 발명의 석탄가스 발생로는 로상체 1, 로하체 2, 연료저장조 3, 증기포 4, 집진기 5, 송풍기 33, 연료공급장치 6, 로 덮개 7 로 구성 되었으며 그 특징에는: 서술한 연료저장조 3의 아래에 연료분포기 31가 설치되어 있으며 연료저장조 3은 플랜지를 통해 볼트를 사용하여 로상체 1에 연결되어 있다. 서술한 집진기 5는 로상체 1의 한측에 설치 되었으며 플랜지를 통해 볼트를 사용하여 가스출수와 한곳에 연결 되어 있다. 증기포 4는 로상체 1의 위에 설치 되어 있으며 증기포틀을 통해 볼트를 사용하여 연결되어 있다. 서술한 로하체 2 아래의 한측에는 관찰구 8, 입수구 9, 오물배출핸드홀 장치 10, 가스출구 11가 있다. 로상체 1의 윗부분에는 로 덮개 7이 설치되어 있으며 로 덮개 7의 위에는 방폭구 12와 4-8개의 시화구 13가 열려 잇다. 서술한 증기포 4의 위에는 안전밸브 14가 설치 되었으며 한 측에는 수위 게이지 15가 설치 되어 있다. 증기포 4의 아래에는 순환호스 16과 스팀 파이프 17는 아래로부터 로체 한 측의 상단로체 내부까지 연장 되어 있다. 서술하는 로상체 1 내부의 윗 주위는 철재 블록 18이 쌓여 있으며 철재 블록 18의 아래에는 수위재킷 19가 설치되어 있다. 서술한 집진기 5의 위에는 배기관 20이 설치되어 있다. 서술한 로하체 2의 위에는 플랜지가 있으며 볼트를 통해 로상체 1과 연결 되어 있다. 로하체 2에는 두 개의 관찰구 21와 주유공 22, 입풍구 23가 대칭으로 되어 있으며 내부에는 회전 회판 24가 설치되어 있다. 회전 회판 24의 아래에는 화판지지대와 에어분포박스 32가 설치되어 있으며 회전회판 24 위에는 3층의 그레이트 25가 있다. 서술한 송풍기 33는 볼트를 통해 로하체 2의 입풍구 23와 연결 되어 있으며 아울러 에어 제어밸브가 설계 되어 있고, 입풍구 23에는 온도계 26와 증기혼합가스관 27이 설치되어 잇다. 서술한 연료공급장치 6에는 연료공급 받침틀 28, 연료공급 바스켓 29과 승강기 30가 포함 되었으며 서술한 연료공급장치 6는 볼트를 통해 로체과 고정 되어 있다.

작업원리 : 폐플라스틱분말과 균일하게 혼합된 석탄폐석 연료가 연료공급설비를 통해 연료저장조, 연료분포기 31를 거쳐 고르게 연소실내에 보내어 연소를 진행하며 로 주위의 수위재킷 19속의 물을 끓게 하여 수증기를 생성하며 수증기를 증기포내부에 보낸다. 증기포내부의 수증기는 송풍기로부터 송출된 공기와 수증기로 에어분포박스, 그레이트를 거쳐 연소실에 보내어 탄재층, 산화층, 건류층, 건조층이 형성되어 석탄가스를 생성한다. 집진기로 분진을 제거하고 공기를 세척하며 정화처리 후 작업로에 제공하여 사용한다. 전동장치로 회전회판을 작동시켜 균일하게 회전하며 슬래그 배출장치는 자동으로 슬래그 배출을 진행한다.

1 로상체, 2 로하체,
3 연료저장조, 4 증기포(steam pokets),
5 집진기, 6 연료공급장치,
7로 덮개, 8 관찰구,
9 입수구, 10 오물배출 핸드홀 장치,
11 가스출구, 12 방폭구,
13시화구, 14 안전밸브,
15 워터 레벨 게이지, 16 순환호스,
17 스팀 파이프, 18 철재 블록
19 수위 재킷, 20 배기관,
21 관찰구, 22 주유구,
23 입풍구, 24 회전 ash pan,
25 그래이트, 26 온도계,
27 증기혼합가스관, 28 연료공급 받침틀,
29 연료공급 바스켓, 30 승강기,
31 연료분포기, 32 에어분포박스,
33 송풍기.

Claims (2)

1. 본 발명은 석탄 폐석을 연소시켜 생성되는 가스를 추출함에 앞서 석탄폐석을 직경 10mm이하로 분쇄하고, 생활쓰레기중의 연소성이 우수한 각종 폐플라스틱을 건식 또는 습식으로 직경 0.5mm이하로 분쇄하거나, 플라스틱원료가 박판형태 또는 발포시킨 스티렌 등 연질 열가소성 플라스틱일 경우, 압축용융고화 방법으로 감용시켜 덩어리로 만든후 볼분쇄기, 진동분쇄기등으로 직경 0.5mm이하로 분쇄시켜 목적물을 얻어 ≤ 10mm이하로 분쇄된 석탄폐석에 중량비 10-15％를 균일하게 혼합을 하여 가스발생로에 투입시켜 연소를 유도시켜 기체연료를 생산하는 방법 및 가스 발생 장치
2. 청구항 1에 있어서
   석탄가스 발생로는 도면에서 예시하는 바와 같이 로상체 1, 로하체 2, 연료저장조 3, 증기포 4, 집진기 5, 송풍기 33, 연료공급장치 6, 로 덮개 7 로 구성 되었으며 그 특징에는: 서술한 연료저장조 3의 아래에 연료분포기 31가 설치되어 있으며 연료저장조 3은 플랜지를 통해 볼트를 사용하여 로상체 1에 연결되어 있다. 서술한 집진기 5는 로상체 1의 한측에 설치 되었으며 플랜지를 통해 볼트를 사용하여 가스출수와 한곳에 연결 되어 있다. 증기포 4는 로상체 1의 위에 설치 되어 있으며 증기포틀을 통해 볼트를 사용하여 연결되어 있다. 서술한 로하체 2아래의 한측에는 관찰구 8, 입수구 9, 오물배출핸드홀 장치 10, 가스출구 11가 있다. 로상체 1의 윗부분에는 로 덮개 7이 설치되어 있으며 로 덮개 7의 위에는 방폭구 12와 4-8개의 시화구 13가 열려 잇다. 서술한 증기포 4의 위에는 안전밸브 14가 설치 되었으며 한 측에는 수위 게이지 15가 설치 되어 있다. 증기포 4의 아래에는 순환호스 16과 스팀 파이프 17는 아래로부터 로체 한 측의 상단로체 내부까지 연장 되어 있다. 서술하는 로상체 1 내부의 윗 주위는 철재 블록 18이 쌓여 있으며 철재 블록 18의 아래에는 수위재킷 19가 설치되어 있다. 서술한 집진기 5의 위에는 배기관 20이 설치되어 있다. 서술한 로하체 2의 위에는 플랜지가 있으며 볼트를 통해 로상체 1과 연결 되어 있다. 로하체 2에는 두 개의 관찰구 21와 주유공 22, 입풍구 23가 대칭으로 되어 있으며 내부에는 회전 회판 24가 설치되어 있다. 회전 회판 24의 아래에는 화판지지대와 에어분포박스 32가 설치되어 있으며 회전회판 24 위에는 3층의 그레이트 25가 있다. 서술한 송풍기 33는 볼트를 통해 로하체 2의 입풍구 23와 연결 되어 있으며 아울러 에어 제어밸브가 설계되어 있고, 입풍구 23에는 온도계 26와 증기혼합가스관 27이 설치되어 잇다. 서술한 연료공급장치 6에는 연료공급 받침틀 28, 연료공급 바스켓 29과 승강기 30가 포함 되었으며 서술한 연료공급장치 6는 볼트를 통해 로체과 고정 되어 있는 구조를 특징으로 하는 석탄폐석을 이용, 기체 연료를 생산하는 석탄가스 발생로.

Images