KR20130138300A

KR20130138300A - 기화로

Info

Publication number: KR20130138300A
Application number: KR1020137025106A
Authority: KR
Inventors: 지안쉥 짱; 홍보 마; 다디 구
Original assignee: 칭화 유니버시티; 베이징 잉더 칭다 테크놀로지 컴퍼니 리미티드
Priority date: 2011-02-24
Filing date: 2011-02-24
Publication date: 2013-12-18
Also published as: EP2679660A1; EP2679660B1; JP5756534B2; EA028291B1; AU2011360053A1; JP2014507534A; PL2679660T3; CA2828020C; EP2679660A4; US20140030668A1; AU2011360053B2; KR101504056B1; EA201300949A1; ES2712929T3; US9488413B2; WO2012113149A1; CA2828020A1; SG192940A1

Abstract

본 발명의 기화로는 꼭대기와 밑부분에 각각 외부 케이스입구와 외부 케이스출구가 설치되어 있는 외부 케이스; 상기 외부 케이스내에 설치되어 있으며, 상기 외부 케이스와 격리되며, 그 내부에 기화실이 한정되어 있고, 냉각수 입구와 냉각수 출구를 가지고 있는 막식벽으로 구성된 내부 케이스;노즐; 그 내부에 잔재배출실을 설정하였으며, 그 밑부분에 잔재배출구가 설정되어 있으며, 그 상부 측벽에 배기구가 설치되어 있는 하부 케이스; 외부 케이스 출구를 감돌아 상기 외부 케이스의 외측 아래벽에 연결되어 있는 냉각기; 상기 외부 케이스의 내측벽과 상기 내부 케이스 사이에 형성되어 있는 위치결정부재; 및 상단이 상기 냉각기와 서로 연결되어 있으며, 하단이 잔재배출실 내부에서 아래로 연장되는 기체안내관을 포함한다. 본 발명의 기화로에 의하면, 고회융점석탄을 원료로 하여 기체를 생산하기에 기체침식저항능력이 강하고 또한 교체가 편리하다.

Description

기화로{GASIFICATION FURNACE}

본 발명은 기화로에 관한 것이며, 특히 고회융점 석탄을 원료로 하여 일산화탄소와 수소를 포함하는 미정제가스를 생산하는 기화로에 관한 것이다.

전통적인 석탄 슬러리를 원료로 하는 기류 기화로의 내층은 통상적으로 내화벽돌재를 사용하기 때문에 원료석탄회융점(FT)이 일반적으로 1400℃를 초과하지 않기에 석탄종류의 선택을 제한하였다. 예를 들면 GE회사의 석탄 슬러리 기화로는 원료석탄회융점(FT)에 대한 요구가 일반적으로 1350℃를 넘지 않는다. 그러기에 이런 전통적인 기화로는 원료의 사용을 제한하였으며, 염가의 선탄을 광범위하게 사용할 수 없으며, 적용범위가 좁다. 또한 내화벽돌의 제조, 장착, 보수 및 교체가 아주 복잡하기에 시간과 힘이 든다. 또한, 전통적인 기화로의 냉각효과가 차하기에 원가가 높다.

본 발명은 적어도 상기의 기술적 과제 중의 하나를 해결하는데 목적이 있다. 이를 위하여 본 발명의 목적은 하나의 기화로를 제공하는데 목적이 있으며, 이 기화로는 석탄 슬러리를 원료로 하는 기화로의 원료석탄의 선택이 회융점에 제한되어 염가의 석탄을 광범위하게 사용할 수 없는 문제를 해결할 수 있으며 ,적응성이 높고 친환경적이다.

본 발명의 일 실시예의 기화로는, 꼭대기와 밑부분에 각각 외부 케이스 입구와 외부 케이스 출구가 설치되어 있는 외부 케이스; 상기 외부 케이스내에 설치되어 있으며, 상기 외부 케이스과 격리되며, 그 내부에 기화실이 한정되어 있고, 그 꼭대기와 밑부분에 각각 상기 외부 케이스 입구 및상기 외부 케이스 출구와 대응되는 내부 케이스 입구와 내부 케이스 출구가 설치되어 있으며, 냉각수 입구와 냉각수 출구를 가지고 있는 막식벽으로 구성된 내부 케이스; 상기 외부 케이스과 상기 내부 케이스의 꼭대기에 설치되어, 상기 외부 케이스 입구와 상기 내부 케이스 입구를 통하여 상기 기화실내에 뻗어들어온 노즐; 상기 외부 케이스의 하부와 연결되며, 그 내부에 잔재배출실을 설정하였으며, 그 밑부분에 잔재배출구가 설정되어 있으며,그 상부 측벽에 배기구가 설치되어 있으며 그중 상기 기화실은 상기 외부 케이스출구와 내부 케이스출구를 통하여 상기 잔재배출실과 연통되는 하부 케이스; 상기 외부 케이스 출구를 감돌아 상기 외부 케이스의 외측 아래벽에 연결되어 있으며, 또한 냉각기 입수구, 냉각기 배수구 및 그 내부에 형성되어 있는 냉각통로를 갖고 있는 냉각기; 상기 외부 케이스의 내측벽과 상기 내부 케이스 사이에 형성되어 있는 위치결정부재; 및 상단이 상기 냉각기와 서로 연결되어 있으며, 하단이 상기 잔재배출실 내부에서 아래로 연장되고, 그 내벽에 냉각수 통로가 설치되어 있으며, 각각 상기 냉각수 통로와 연통되는 입수구와 배수구를 갖고 있는 기체안내관을 포함하는 것을 특징으로 하고 있다.

본 발명의 기화로에 의하면, 기화로는 단독으로 된 막식벽으로 구성된 내부 케이스로 구성되었기에 기화실내부의 온도를 제고할 수 잇으며, 고회융점석탄을 원료로 하여 기체를 생산할 수 있다. 또한 본 발명의 실시예의 기화로에 의하면 외부 케이스의 내측벽과 내부 케이스사이에 설치한 위치결정부재보다 내화벽돌의 기체침식에 저항하는 능력이 강하고 교체가 편리하다. 또한 기화실내로부터 떨어지는 기체, 회가루에 대하여 냉각을 진행할 수 있는 냉각기를 설치하였기에 냉각효과를 제고하였고 기화로의 사용수명을 제고하였다.

본 발명의 일부 실시예 중 상기 내부 케이스는, 환형으로서 상기 내부 케이스 입구를 한정하는 상위 헤더(Upper Header); 환형으로서 상기 내부 케이스출구를 한정하는 하위 헤더(lower header); 및 양단이 각각 상기 상위 헤더와 상기 하위 헤더와 연결되고, 나란히 상하방향을 따라 연장되는 다수개의 냉각관을 포함한다.

본 발명의 실시예의 기화로에 의하면 내부 케이스가 환형의 상위 헤더, 하위 헤더 및 상위 헤더와 하위 헤더사이에서 나란히 상하 방향을 따라 연장하는 다수개의 냉각관으로 구성되었기에 내부 케이스의 제조가 더욱 간단하다.

본 발명의 일부 실시예 중 상기상위 헤더와 상기하위 헤더는 환형관이다. 그러기에 냉각관의 양단이 예를 들면 편리하게 상위 헤더 및 하위 헤더와 용접할 수 있게 하여 더욱더 내부 케이스 제조의 편리성을 제고하였다.

본 발명의 일부 실시예에서 상기 내부 케이스의 냉각수입구는 상기 내부 케이스의 하부에 있고 상기 내부 케이스의 냉각수출구는 상기 내부 케이스의 상부에 있다.

내부 케이스의 냉각수 입구를 내부 케이스의 하부에 설치하고 냉각수 출구를 내부 케이스의 상부에 설치하는 것을 통하여 물, 내부 케이스 내의 회가루, 기타 기체 및 기타 고형물이 역류하도록 하며, 자연 순환원리를 이용하여 열 교체 후의 물과 증기의 혼합물이 위로 이동하게 하여 더욱더 내부 케이스의 냉각효과를 제고하였다.

본 발명의 일 실시예에서,상기 외부 케이스는 상부 헤드(Top head),하부 헤더(bottom head) 및 스트레이트 단락을 포함하고 상기 스트레이트 단락의 양단이 각각 상기상부 헤드 및 상기 하부 헤드와 서로 연결된다.

따라서, 예를 들면 상부 헤드, 스트레이트 단락 및 하부 헤드는 용접을 통하여 같이 있을 수 있으며, 외부 케이스 제조의 편리성을 제고하였다.

본 발명의 일부 실시예에서 상기 기체안내관의 하단은 상기 하부 케이스내의 냉각수 액면아래측에 있다. 따라서 기화실로부터 나온 기체는 하부 케이스내의 냉각수에 들어간 다음 냉각수로부터 나와서 배기구로부터 배출되어 더욱더 온도를 낮춘다.

본 발명의 일부 실시예에서 상기 냉각기는 환형판이고 상기 냉각기 배수구는 상기 환형판을 따라 원주방향으로 연장되는 환형 편평상이다.

기화실에서 나온 대량의 용해되지 않은 회가루와 연소되지 않은 석탄은 냉각기를 통과할 때, 냉각기 환형출구에 마모를 산생한다. 냉각기 배수구가 환형 편평상이기에 환형출구마모조건하에서 편평배수구의 형상은 개변되지 않았고 배수형태도 개변되지 않았으며, 기화로의 정상적인 운행을 보장할 수 있다.

본 발명의 일부 실시예에서 상기 냉각기는 환형판이고, 상기 냉각기의 배수구의 개구방향이 수평방향을 따라 상기 환형판의 중심축선을 향하거나 떨어져 방향을 결정한다.

선택적으로, 상기 냉각기는 환형판이고, 상기 냉각기의 배수구의 개구방향이 아래로 경사지게 상기 환형판의 중심축선을 향하거나 떨어져 방향을 결정한다.

이에, 본 발명의 기화로에 의하면, 냉각기 배수구의 개구 방향을 개변하는 것을 통하여 냉각효과를 편리하게 조절할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서 상기 위치결정부재는 상기 외부 케이스 출구를 감돌아 상기 외부 케이스의 내측 아래벽에 장착되어 있는 환형오목홈을 한정하는 환형홈부; 상단이 상기 내부 케이스 출구를 감돌아 상기 내부 케이스의 외측아래벽에 장착되어 있으며 하단은 상기 환형오목홈에 삽입되어 있는 환형 삽입판을 포함한다.

본 발명의 실시예의 위치결정부재은 구조가 간단하고 제조와 장착이 편리하고 사용수명이 길다.

본 발명의 실시예의 기화로는 냉각 스크린을 더 포함하고 ,상기 냉각 스크린은 냉각 스크린통로 및 각각 상기 냉각 스크린 통로와 연통되는 냉각스크린 입수구와 냉각스크린 배수구를 가지고 있으며, 상기 냉각 스크린의 상단이 상기 외부 케이스의 외측 아래벽과 서로 연결되고 또 상기 기체안내관외면에 쓰이여서 상기 기체안내관과 함께 배기 공간을 한정하는데, 그중 상기배기구는 상기 배기 공간의 상부와 연통된다.

본 발명의 일 실시예에서 상기 냉각 스크린의 하단이 상기 하부 케이스내의 냉각수 액면 아래측에 있으며, 또한 상기 기체안내관의 하단이 상기 내부 케이스내의 냉각수 액면위측에 있다.

냉각 스크린을 설치하고 또한 기체안내관의 하단이 냉각수 액면 위측에 위치하도록 하여, 생산되는 기체가 배기공간에 들어가고, 기체의 온도를 낮추고, 또한 기체가 상승하는 과정에 냉각 스크린을 통하여 더욱더 냉각하고, 또한 냉각 스크린을 통하여 기체의 열량을 회수하여 기화로의 열효울을 높였다.

본 발명의 실시예의 기화로는 냉각 스크린을 더 포함하고 상기 냉각 스크린은 냉각 스크린통로 및 각각 상기 냉각 스크린 통로와 연통되는 냉각스크린 입수구와 냉각스크린 배수구를 가지고 있으며, 상기 냉각 스크린의 상단이 상기 외부 케이스의 외측 아래벽과 연결되고 또 상기 기체안내관외면에 씌여서 상기 기체안내관과 함께 배기 공간을 한정하는데, 그중 상기배기구는 상기 배기 공간의 상부와 연통된다.

본 발명의 일 실시예에서 상기 냉각 스크린의 하단이 상기 하부 케이스내의 냉각수 액면 위측에 있으며, 또한 상기 기체안내관의 하단이 상기 내부 케이스내의 냉각수 액면아래측에 있다.

냉각 스크린을 기체안내관안에 설치하는 것을 통하여 배기구가 냉각 스크린을 뚫고 지날 필요가 없으며, 구조가 더욱 간단하다.

본 발명의 일부 실시예에서 상기 기체안내관의 배수구는 여러 개이고, 상기 여러 개 배수구는 상기 기체안내관의 내측벽에 형성되어 있으며, 상하 방향과 원주 방향을 따라 분포된다.

기체안내관의 내측벽에서 원주 방향과 상하방향에 여러 개의 배수구가 분포되어 있는 것을 통하여, 더욱더 회가루, 기체 및 기타 고형물의 냉각효과를 제고할 수 있으며, 기화로의 변형을 감소하고 기화로의 사용수명을 제고하였다.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 냉각기는 상기 기체안내관과 일체로 설치 되었다. 그러기에 냉각기와 기체안내관의 제조가 더욱 간단하다.

본 발명의 부가적인 방면과 우점은 아래에 서술에서 일부분을 제시하고, 일부분은 아래의 서술에서 명확해지거나 혹은 본 발명의 실시을 통하여 이해할 수 있다.

본 발명의 기화로에 의하면, 냉각기 배수구의 개구 방향을 개변하는 것을 통하여 냉각효과를 편리하게 조절할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 냉각기는 상기 기체 안내관과 일체로 설치되었다. 그러기에 냉각기와 기체 안내관의 제조가 더욱 간단하다.

본 발명의 상기와 부가적인 방면과 우점은 아래의 도면과 결합한 실시예에 대한 설명에서 더욱 명확해지고 이해하기기가 더욱 쉬워진다.
도1은 본발명의 일 실시예의 기화로의 설명도이다.
도2는 본발명의 다른 일 실시예의 기화로의 설명도이다.
도3은 본발명의 또 다른 일 실시예의 기화로의 설명도이다.
도4는 도 1-3중의 원A가 표시하는 부분의 확대설명도이다.
도5는 도 1-3중의 원B가 표시하는 부분의 확대설명도이다.

아래에 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다. 상기 실시예의 예는 도면에서 나타내고, 그중 처음부터 마지막까지 동일하거나 유사한 부호로 동일하거나 유사한 부재 혹은 동일하거나 유사한 기능을 갖는 부재를 표시한다. 아래에 도면을 참조하여 서술한 실시예는 예시적인것이며,본발명을 해석하는데 쓰이며, 본 발명을 한정하는 것으로 이해할 수 없다.

본 발명의 설명에서 이해하여야 될 것은 용어 “중심”,“종향”,“횡향”,“위”,“아래”,“앞”,“뒤”,“왼쪽”,“오른쪽”,“수직”,“수평”,“꼭대기”, “밑”, “내”,“외”가 가리키는 방위 혹은 위치관계는 도면에서 표시하는 방위 혹은 위치관계에 기초한 것이며, 본 발명을 설명하는데 편리하게 하고 또한 설명을 간단하게 하기 위해서이며, 가리키는 장치나 부재가 꼭 특정된 방위를 갖고 있고 특정된 방위로 구성되고 조작하는 것을 지시하거나 암시하는 것은 아니기에, 본 발명을 한정하는 것으로 이해할 수 없다.

본 발명의 서술에서 설명할 필요가 있는 것은 따로 명확한 규정과 한정이 있지 않는 한, 용어“장착”,“서로 연결”,“연결”은 광범위하게 이해하여야 하며, 고정연결 일수도 있고, 일체로 연결 될수도 있고, 분해가 가능하게 연결될 수도 있고, 두개 부재내부의 연통일 수도 있고, 직접연결일수도 있고, 중간매개를 통하여 간접적으로 연결할 수도 있고, 본 영역의 통상의 지식을 가진 자에 놓고 말하면, 구체적인 정황에 근거하여 상기 용어가 본 발명에 있어서의 구체적인 의미를 이해할 수 있다.

아래에 도면을 참조하여 본 발명의 실시예의 기화로에 대하여 설명한다.

도1 및 도4-5에서 도시하는 바와 같이, 본 발명의 실시예의 기화로는 외부 케이스(100), 내부 케이스(200), 노즐(1), 하부 케이스(300), 냉각기(9), 위치결정부재(11) 및 기체안내관(10)을 포함한다.

외부 케이스(100)는 가압외부 케이스이고, 외부 케이스(100)의 꼭대기와 맡부분에 각가 외부 케이스 입구와 외부 케이스출구가 설치되어있다. 내부 케이스(200)는 외부 케이스(100)내에 설치되어 있으며, 외부 케이스(100)와 간격을 두고 분리되어 있기에 내부 케이스(200)과 외부 케이스(100)사이에 하나의 공간을 한정하였다. 내부 케이스(200)가 외부 케이스(100)내에 설치되는 방식은 특별한 제한이 없으나, 예를 들면, 내부 케이스(200)는 기화로 외면에 있는 프레임에 걸려있을 수 있다.

내부 케이스(200)내에 기화실이 형성되어 있으며, 기화실내의 압력은 일반적으로 대개 0.1-9.0Mpa 이고,내부 케이스(200)의 꼭대기와 밑부분에 각각 상기 외부 케이스입구 및 외부 케이스 출구와 대응되는 내부 케이스 입구와 내부 케이스 출구가 설치되어 있다. 예를 들면, 내부 케이스 입구와 외부 케이스 입구는 상하방향에서 대칭되며,내부 케이스 출구와 외부 케이스 출구는 상하 방향에서 대칭된다. 내부 케이스(200)는 막식벽으로 구성되고, 막식벽은 냉각수입구(N2)와 냉각수출구(N3)를 가지고 있다. 그러기에 물로 내부 케이스(200)에 대하여 냉각을 진행하여 외부 케이스(100)내의 내화벽돌을 대체하여 기화실이 감당할 수 있는 온도를 제고하여, 예를 들면 1400?씨도 이상에 도달할 수 있다. 따라서 고회융점석탄을 원료로 하여 일산화탄소와 수소를 포함하는 미정제가스(crude gas)를 생산한다.

유리하게,단독으로 된 배관을 통하여 내부 케이스(200)와 외부 케이스(100)사이에 형성된 공간내에 불활성기체를 공급하여, 기화실내의 반응을 통하여 생성된 기체가 상기 공간에 들어가는 것을 방지하며, 교체하는 것을 통하여 상기공간과 기화실내의 기압평형을 유지한다.

노즐(1)은 외부 케이스(100)와 내부 케이스(200)의 맨 꼭대기에 설치되어, 상기외부 케이스입구와 상기 내부 케이스입구를 통하여 상긱 기화실내에 들어간다. 다시 말하면, 노즐(1)은 상기 외부 케이스입구와 상기내부 케이스입구에 설치되어 있을 수 있으며, 상단이 외부 케이스(100)밖으로 내밀고, 하단이 기화실내로 뻗어들어간다. 예를 들면, 노즐(1)은 세개 입구(N1a, N1b, N1c)를 갖고 있을 수 있으며, 각각 기화실내로 석탄슬러리(Coal Water Mixture)와 산화제를 뿜는다.

하부 케이스(300)와 외부 케이스(100)의 하부는 서로 연결되어 하부 케이스(300)내에 잔재배출실을 형성하였으며, 하부 케이스(300)의 밑부분에 잔재배출구(7)을 형성하고, 하부 케이스(300)의 하부는 원추형으로 형성될 수 있다. 하부 케이스(300)의 상부 측벽에 배기구(N5)가 형성될 수 있다. 상기 기화실은 상기외부 케이스출구와 내부 케이스출구를 통하여 상기 슬래그배출실과 연통할 수 있기에 노즐 (1)을 통하여 기화실내에 뿜은 석탄슬러리와 산화제는 연소기화반응후 산생된 고온기체에 회가루를 섞어서 (용재, 미용재 및기타 고형물을 포함) 상기 외부 케이스출구와 내부 케이스출구를 통하여 상기 슬래그배출실내에 들어간다.

냉각기(9)는 상기 외부 케이스출구를 감돌아 외부 케이스(100)의 바깥밑벽에 연결된다.유리하게 냉각기(9)는 환형판일 수도 잇고, 환형판내에 냉각통로가 형성되어 있고, 환형판위에 냉각통로와 관통된 냉각기입수구와 냉각기배수구(91)가 설치되어 있고, 물은 냉각기배수구(91)로부터 뿜어나와, 기화실로부터 배출되는 기체와 회가루에 대하여 냉각을 진행하는데 쓰인다. 유리하게 냉각기(9)의 냉각기 배출구(91)는 상기 환형판의 원주방향을 따라 연장되는 환형편평상이기에 마모상테에서 환형판의 내경을 확대하였을 뿐이지 냉각기배출구(91)에 대하여서는 영향이 없고 물의 분사상태를 여전히 유지하기에 고회융점석탄에 유리하고 운행의 신뢰성을 제고하엿다.

위치결정부재(11)는 외부 케이스(100)의 내측밑벽과 내부 케이스(200)사이에 설치되어, 내부 케이스(200)하단의 위치를 결정하는데 쓰인다.

기체안내관(10)의 상단은 냉각기(9)와 서로 연결되어, 기체안내관(10)의 하단은 슬래그배출실내에서 아래로 연장되고, 기체안내관(10)의 벽내에 냉각기통로가 설치되어 있고, 기체안내관(10)위에 그 내부의 냉각수 통로와 관통되는 입수구(N4a, N4b)와 배수구(101)가 설치되어 있다.

도1 및 도4에서 도시하는 바와 같이, 기체안내관(10)의 배수구는 여러개이고, 기체안내관(10)의 내주벽에 형성되어 있으며, 기체안내관(10)의 입수구(N4a, N4b)는 하부 케이스(300)의 배관를 뚫고 외부수원과 서로 연결될 수 있으며, 물은 배관과 입수구(N4a, N4b)를 통하여 기체안내관(10)내에 들어오고, 배수구(101)을 통하여 기체안내관(101)내부에 분출하여 기체안내관(10)내에 떨어진 기체와 회가루에 대하여 냉각을 진행한다.

응당 이해하여야 할 것은, 기체안내관(10)의 배수구(101) 및 입수구(N4a, N4b)는 도기간(10)내의 외주벽에 형성될 수 있고, 이때, 냉각수는 기체안내관(10)에 대해서만 냉각을 진행하고, 기체안내관(10)의 내주벽으로부터 분사하여 떨어지는 기체 및 회가루와 직접 접촉하는 것은 아니다.

응당 설명하여야 할 것은, 슬래그배출구, 배기구, 입수구의 개구는 응당 광범위하게 이해하여야 하며, 예를 들면, 한단락의 대응하는 관일 수 있고, 이러한 관에 대응하는 밸브를 설치하여 이러한 개구의 개폐를 제어할 수 있다. 예를 들면, 배기구와 배기관은 같은 의미를 갖고 있다.

본 발명의 하나의 실시예에서, 도 1 및 도4에서 도시하는 바와 같이, 기체안내관(10)은 냉각기(9)와 일체로 형성될 수 있으며, 예를 들면, 하나의 상단면을 형성하여 원형개구의 원통형식을 갖고 있다. 그러기에, 냉각기(9)와 기체안내관(10)은 하나의 입수구(N4a, N4b)를 공동으로 사용할 수 있고, 또한 냉각기(9)내부의 냉각수통로는 기체안내관(10)내부의 냉각수통로와 연결되어 있다. 이렇게 냉각기(9)와 기체안내관(10)의 구조를 더욱더 간단화할 수 있다.

도1에서 도시하는 바와 같이, 기체안내관(10)의 하단이 하부 케이스(300)내의 냉강수액면의 아래쪽으로 뻗어들어가, 기화실내의 기체와 회가루가 기체안내관(10)을 통하여 떨어질 때, 기체는 하부 케이스(300)내의 냉각수를 뚫고 지나 하부 케이스(300)상부의 배기구(N5)를 통하여 기화로 밖으로 배출되어 기체의 온도를 더욱더 낮추며, 회가루는 하부 케이스(300)내부의 냉각수에 떨어져, 잔재배출구(7)를 통하여 배출한다.

본발명의 실시예의 기화로에 의하면, 기화로는 단독의 막식벽으로 구성된 내부 케이스(200)로 구성되었기에 기화로내의 온도를 높일수 있고 고회융점석탄을 원료로 하여 기체를 생산하며, 또한, 내부 케이스(200)의 제조와 교체 및 유지보수가 편리하다. 그리고, 외부 케이스(100)의 내측밑벽과 내부 케이스(200) 사이에 설치된 위치결정부재(11)에 비하여 내화벽돌의 기체침식저항능력이 강하기에 교체가 편리하다.

도1 및 도5에서 도시하는 바와 같이 본 발명의 일부분 실시예에서, 내부 케이스(200)는 상위 헤더, 하위 헤더 및 다수개의 냉각관을 포함한다.상기하위 헤더는 환형으로 상기 내부 케이스 입구를 한정하고, 동일하게 상기하위 헤더는 환형으로 상기내부 케이스 출구를 한정한다. 예를 들면, 상기상위 헤더와 하위 헤더는 모두 환형관일 수 있기에 제조가 간단하다.

매개 냉각관의 양단이 각각 상기상위 헤더 및 하위 헤더와 연결되였으며, 상기 냉각관이 나란히 상하방향으로 연장되었다. 여기서, 설명하여야 할 것은 냉각관이 상하방향으로 연장된 것을 매개 냉각관이 꼭 수직으로 연장된 직관으로 이해해서는 안되며, 매개 냉각관이 부분적으로 밖으로 굴절되어, 도1에서 도시하는 바와 같이 전체적으로 상하방향으로 연장되는 것이다. 따라서, 내부 케이스(200)의 제조가 더욱 간단하고 편리하여, 현장에서 시공하는데 유리하고 원가를 낮추었다.

도1에서 도시하는 바와 같이 내부 케이스(200)의 냉각수입구(N2)는 내부 케이스(200)의 하부에 위치하고, 냉각수출구(N3)는 내부 케이스(200)의 상부에 위치한다. 위에서 서술한 바와 같이, 하부의 냉각수입구(N2)로부터 들어온 냉각수는 열교체을 진행한 후 기체 혼합물로 변하며, 자연수순환원리에 근거하여 상부의 냉각수출구(N3)로부터 내부 케이스(200)로 배출되여, 더욱 좋게 물순환을 실현하였다.

본 발명의 하나의 구체적인 실시예에서, 도1에서 도시하는 바와 같이 외부 케이스(100)는 상부 헤드(2), 하부 헤드(4) 및 스트레이트 단락(3) 세개 단락을 포함하고 스트레이트 단락(3)의 양단이 서로 상부 헤드(2) 및 하부 헤드(4)와 연결된다. 예를 들면, 상부 헤드(2), 하부 헤드(4) 및 스트레이트 단락(3)은 단독으로 제조한 후 용접을 통하여 하나로 만들어 외부 케이스가 긴 원형형상을 갖고 있다.

도1에서 도시하는 바와 같이 위치결정부재(11)는 환형홈부(112) 및 환형삽입판(111)을 포함한다. 환형홈부(112)는 외부 케이스출구를 감돌아 내부 케이스(200)의 외측벽에 설치되어 있으며, 환형 오목홈을 한정한다. 환형삽입판(111)의 하단이 상기 환형 내에 삽입되어 내부 케이스(200)의 하단의 위치를 결정한다.

도1 및 도4에서 도시하는 바와 같이 본발명의 일 실시예에서 유리하게 기체안내관(10)의 배수구(101)가 여러 개인 것이며 여러 개 배수구(101)는 기체안내관(10)의 내주벽에서 상하방향과 원주 방향을 따라 분포되고 따라서 기화실로부터 내려온 기체와 회가루가 떨어지는 과정에서, 먼저 냉각기(9)에 의해 냉각돤 다음 기체안내관(10)에서 떨어지고, 기체안내관(10)의 전체 길이에 분포되고 기체안내관(10)의 내측벽에서 원주방향을 따라 분포된 배수구(101)에서 뿜어나온 물에 의하여 냉각되여, 냉각효과를 제고하였다.

본 발명의 일부 실시예에서 냉각기(9)는 환형판이고, 냉각기배수구(91)의 개구방향이 수평방향을 따라 상기 환형판의 중심축선을 향하거나 떨어져서 방향을 결정하고, 냉가기 배수구(91)의 개구방향이 수평방향을 다라 상기 환형판의 중심축선방향과 멀어져서 방향을 결정할 때, 냉각기배수구(91)로부터 뿜어나온 물이 와류를 형성할 수 있고, 냉각효과를 더욱더 제고하였다. 선택적으로 냉각기배수구(91)의 개구방향이 아래로 경사지게 상기 환형판의 중심축선을 향하거나 떨어져서 방향을 결정한다.

그러기에 본 발명의 실시예에 근거하여, 냉각기배수구(91)의 개구방향을 조절하는 것을 통하여 부동한 분사수류를 실현할 수 있기에 기체와 회가루에 대한 냉각효과를 조절한다.

아래에 도1에서 도시한 실시예의 기화로의 조작에 대하여 간단하게 설명한다.

석탄슬러리와 산화제는 노즐(1)로부터 기화실내에 뿜어 들어가 기화실내에서 기화반응을 진행하여, 반응산물중에 기체(CO,H2,H2O,CO2,CH4), 용화 및 미용화된 석탄을 포함하는 회가루 및 원료를 따라 들어온 소량의 기타 성분을 포함한다. 산생된 고온 기체는 회가루를 섞어서 아래로 냉각기(9) 및 기체안내관(10)을 통과하여 냉각된 후 온도가 내려간다. 예를 들면 1300섭씨도 이상으로부터 신속하게 온도가 내려가 대부분의 회가루가 고화되도록하여 고화된 후의 용재, 미용해 고형물 및 기체가 잔재배출실내의 물속에 들어가고, 가루가 잔재배출구(7)을 통하여 배출되고 기체가 물속으로부터 나와 배기공간과 연통된 배기구(N5)를 통하여 배출된다.

아래에 도2를 참조하여 본 발명의 실시예의 기화로의 다른 실시예에 대하여 설명한다.

도2에서 도시하는 바와 같이, 본 발명의 일 실시예의 기화로는 냉각 스크린(8)을 더 포함한다. 냉각 스크린(8)은 예를 들면 원통형이고, 냉각 스크린(8)은 냉각 스크린입수구(N7), 냉각 스크린 배수구(N8) 및 냉각 스크린 통로를 갖고 있으며, 냉각 스크린(8)의 상단은 외부 케이스의 외측 밑벽과 서로 연결되어 기체안내관(10)의 외면에 쓰이여 기체안내관(10)과 함께 배기공간을 한정하며, 배기구(N5)는 상기배기공간의 상부와 연통된다. 예를 들면, 배기구(N5)는 냉각 스크린(8)을 뚫고지나 배기공간의 상부와 연통된다.

본 발명의 하나의 구체적인 예에서, 도2에서 냉각스크린(8)의 하단이 하부 케이스(300)내의 냉각수 액면 하방으로 뻗어 들어가 기체안내관(10)의 하단이 상기 냉각수액면위에 위치하여, 기체가 냉각 스크린(8)과 하부 케이스(300)사이의 공간에 들어가는 것을 방지한다.

도2에서 도시한 바와 같이, 자연수 순환원리에 근거하여, 유리하게 냉각 스크린입수구(N7)은 냉각 스크린(8)의 하부에 위치하고, 냉각 스크린 배수구(N8)는 냉각 스크린(8)의 상부에 위치한다.

본 발명의 다른 실시예의 기화로의 기타 구조는 도1을 참조하여 설명한 상기 실시예와 같을 수 있기에 여기에서 중복하여 설명하지 않는다.

본 발명의 실시예에 근거하여, 기화실로부터 떨어진 회가루는 외부 케이스(300)내의 냉각수안에 떨어지고, 생성된 기체는 기체안내관(10)을 떠난 후 배기공간내에 들어가고 배기공간내에서 위로 운동하고 위로 운동하는 과정에서, 냉각 스크린(8)을 통하여 더욱더 냉각할 수 있고, 배기구(N5)를 통하여배출된다.

아래에 간단하게 도2에서 도시한 실시예의 기화로에 대하여 설명한다.

석탄슬러리와 산화제가 노즐(1)로부터 기화실내에 뿜어 들어가 산생된 고온 기체는 회가루를 섞어서 아래로 냉각기(9) 및 기체안내관(10)을 통과하여 냉각된 후 예를 들면 1300섭씨도 이상으로부터 신속하게 온도가 내려가 대부분의 회가루가 고화되도록 하여 고화된 후의 용재, 미용해 고형물이 잔재배출실내의 물속에 떨어져 들어가고, 가루가 잔재배출구(7)을 통하여 배출되고 기체가 기체안내관(10)으로부터 나와 배기공간에 들어가고, 냉각 스크린(8)을 통하여 냉각된 후 배기구(N5)를 통하여 배출된다.

아래에 도3을 참조하여 본 발명의 실시예의 기화로의 다른 실시예에 대하여 설명한다.

도3에서 도시하는 바와 같이, 본 발명의 일 실시예의 기화로는 냉각 스크린(8)을 더 포함한다. 냉각 스크린(8)은 예를 들면 원통형이고, 냉각 스크린(8)은 냉각 스크린입수구(N7), 냉각 스크린 배수구(N8) 및 냉각 스크린 통로를 갖고 있으며, 냉각 스크린(8)의 상단은 외부 케이스의 외측 밑벽과 서로 연결되어 기체안내관(10)의 외면에 쓰이여 기체안내관(10)과 함께 배기공간을 한정하며, 배기구(N5)는 상기배기공간의 상부와 연통된다. 예를 들면, 한단락의 배기관은 기체안내관(10)을 뚫고지나 배기공간의 상부와 연통된다. 응당 이해하여야 할 것은, 예를 들면 냉각 스크린(8)은 기체안내관(10)에 씌여, 냉각 스크린(8)의 상단이 냉각기(9)의 풀 로드와 외부 케이스(100)의 외측밑벽과 서로 연결된다.

본 발명의 하나의 구체적인 예중, 도3에서 기체안내관(10)의 하단이 하부 케이스(300)내의 냉각수 액면 아래쪽으로 뻗어 들어가고 냉각스크린(8)의 하단이 상기 냉각수액면위에 위치한다.

본 발명의 실시예에서 기체안내관(10)의 배수구(101)는 기체안내관(10)의 내벽에 형성될 수 있으며, 외벽에 형성될 수도 있다.

도3에서 도시한 기화로의 기타 구조는 도1 및 도2에서 도시한 실시예와 같을 수 있기에 여기에서 중복하여 설명하지 않는다.

본 발명의 설명에서 참고용어“하나의 실시예”, “일부 실시예”,”예시”,구체적인 예시” 혹은 “일부 예시”등은 이 실시예 혹은 예시와 결합하여 설명한 구체적인 특징, 구조, 재료, 혹은 특점은 적어도 본 발명의 하나의 실시예 혹은 예시중에 포함된다. 본 명세서에서 상기 용어의 개략적서술은 꼭 동일한 실시예 혹은 예시를 가리키는 것은 아니다. 또한, 설명한 구체적인 특징, 구조, 재료, 혹은 특점은 임의의 하나 혹은 여러개의 실시예에서 합당한 방식으로 결합한다.

이미 본 발명의 실시예를 나타내고 설명하였지만 본 영역의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 원리와 요지를 벗어나지 않는 전제하에서 이러한 실시예에 대하여 여러가지 변화, 수정, 대체 및 변형을 진행할 수 있으며, 본 발명의 범위는 청구항 및 동등물에 의하여 한정된다.

Claims

꼭대기와 밑부분에 각각 외부 케이스입구와 외부 케이스출구가 설치되어 있는 외부 케이스;
상기 외부 케이스 내에 설치되어 있으며, 상기 외부 케이스와 격리되며, 그 내부에 기화실이 한정되어 있고, 그 꼭대기와 밑부분에 각각 상기 외부 케이스 입구 및 출구와 대응되는 내부 케이스 입구와 내부 케이스 출구가 설치되어 있으며, 냉각수 입구와 냉각수 출구를 가지고 있는 막식벽으로 구성된 내부 케이스;
상기 외부 케이스과 상기 내부 케이스의 꼭대기에 설치되어, 상기 외부 케이스 입구와 상기 내부 케이스 입구를 통하여 상기 기화실 내에 뻗어 들어온 노즐;
상기 외부 케이스의 하부와 연결되며, 그 내부에 잔재 배출실을 설정하였으며, 그 밑부분에 잔재배출구가 설정되어 있으며,그 상부 측벽에 배기구가 설치되어 있으며 그중 상기 기화실은 상기 외부 케이스출구와 내부 케이스출구를 통하여 상기 잔재배출실과 연통되는 하부 케이스;
상기 외부 케이스 출구를 감돌아 상기 외부 케이스의 외측 아래벽에 연결되어 있으며, 또한 냉각기 입수구, 냉각기 배수구 및 그 내부에 형성되어 있는 냉각통로를 갖고 있는 냉각기;
상기 외부 케이스의 내측벽과 상기 내부 케이스 사이에 형성되어 있는 위치결정부재; 및
상단이 상기 냉각기와 서로 연결되어 있으며, 하단이 상기 잔재배출실 내부에서 아래로 연장되고, 그 내벽에 냉각수 통로가 설치되어 있으며, 각각 상기 냉각수 통로와 연통되는 입수구와 배수구를 갖고 있는 기체안내관을 포함하는 것을 특징으로 하는 기화로.
제1항에 있어서,
상기 내부 케이스는, 환형으로서 상기 내부 케이스 입구를 한정하는 상위 헤더;
환형으로서 상기 내부 케이스출구를 한정하는 하위 헤더; 및
양단이 각각 상기 상위 헤더 및 상기 하위 헤더와 연결되고, 나란히 상하방향을 따라 연장되는 다수 개의 냉각관을 포함하는 것을 특징으로 하는 기화로.
제2항에 있어서,
상기 상위 헤더와 상기 하위 헤더는 환형관인 것을 특징으로 하는 기화로.
제1항에 있어서,
상기 내부 케이스의 냉각수입구는 상기 내부 케이스의 하부에 있고 상기 내부 케이스의 냉각수출구는 상기 내부 케이스의 상부에 있는 것을 특징으로 하는 기화로.
제1항에 있어서,
상기 외부 케이스는 상부 헤드, 하부 헤더 및 스트레이트 단락을 포함하고 상기 스트레이트 단락의 양단이 각각 상기상부 헤드 및 상기 하부 헤드와 서로 연결되는 것을 특징으로 하는 기화로.
제1항에 있어서,
상기 기체안내관의 하단은 상기 하부 케이스내의 냉각수 액면아래측에 있는 것을 특징으로 하는 기화로.
제1항에 있어서,
상기 냉각기는 환형판이고 상기 냉각기 배수구는 상기 환형판을 따라 원주방향으로 연장되는 환형편평상인 것을 특징으로 하는 기화로.
제1항에 있어서,
상기 냉각기는 환형판이고, 상기 냉각기의 배수구의 개구방향이 수평방향을 따라 상기 환형판의 중심축선을 향하거나 떨어져서 방향을 결정하는 것을 특징으로 하는 기화로.
제1항에 있어서,
상기 냉각기는 환형판이고, 상기 냉각기의 배수구의 개구방향이 아래로 경사지게 상기 환형판의 중심축선을 향하거나 떨어져서 방향을 결정하는 것을 특징으로 하는 기화로.
제1항에 있어서,
상기 위치결정부재는,
상기 외부 케이스 출구를 감돌아 상기 외부 케이스의 내측 아래벽에 장착되어 있는 환형오목홈을 한정하는 환형홈부; 및
상단이 상기 내부 케이스 출구를 감돌아 상기 내부 케이스의 이측아래벽에 장착되어 있으며 하단은 상기 환형오목홈에 삽입되어 있는 환형 삽입판을 포함하는 것을 특징으로 하는 기화로.
제1항 내지 제10항 중의 어느 한 항에 있어서,
냉각 스크린을 더 포함하고, 상기 냉각 스크린은 냉각 스크린통로 및 각각 상기 냉각 스크린 통로와 연통되는 냉각스크린 입수구와 냉각스크린 배수구를 가지고 있으며, 상기 냉각 스크린의 상단이 상기 외부 케이스의 외측 아래벽과 서로 연결되고 또 상기 기체안내관외면에 쓰이여서 상기 기체안내관과 함께 배기 공간을 한정하는데, 그중 상기배기구는 상기 배기 공간의 상부와 연통되는 것을 특징으로 하는 기화로.
제11항에 있어서,
상기 냉각 스크린의 하단이 상기 하부 케이스내의 냉각수 액면 아래측에 있으며, 또한 상기 기체안내관의 하단이 상기 내부 케이스내의 냉각수 액면위측에 있는 것을 특징으로 하는 기화로.
제1항 내지 제10항 중의 어느 한 항에 있어서,
냉각 스크린을 더 포함하고 상기 냉각 스크린은 냉각 스크린통로 및 각각 상기 냉각 스크린 통로와 연통되는 냉각스크린 입수구와 냉각스크린 배수구를 가지고 있으며, 상기 냉각 스크린의 상단이 상기 외부 케이스의 외측 아래벽과 연결되고 또 상기 기체안내관외면에 씌여서 상기 기체안내관과 함께 배기 공간을 한정하는데, 그중 상기배기구는 상기 배기 공간의 상부와 연통되는 것을 특징으로 하는 기화로.
제13항에 있어서,
상기 냉각 스크린의 하단이 상기 하부 케이스내의 냉각수 액면 위측에 있으며, 또한 상기 기체안내관의 하단이 상기 내부 케이스내의 냉각수 액면아래측에 있는 것을 특징으로 하는 기화로.
제1항에 있어서,
상기 기체안내관의 배수구는 여러 개이고, 상기 여러 개 배수구는 상기 기체안내관의 내측벽에 형성되어 있으며, 상하 방향과 원주 방향을 따라 분포되는 것을 특징으로 하는 기화로.
제1항에 있어서,
상기 냉각기는 상기 기체안내관과 일체로 설치 된 것을 특징으로 하는 기화로.