KR20140091286A - Circulating Fluidized Bed Boiler - Google Patents
Circulating Fluidized Bed Boiler Download PDFInfo
- Publication number
- KR20140091286A KR20140091286A KR1020130003365A KR20130003365A KR20140091286A KR 20140091286 A KR20140091286 A KR 20140091286A KR 1020130003365 A KR1020130003365 A KR 1020130003365A KR 20130003365 A KR20130003365 A KR 20130003365A KR 20140091286 A KR20140091286 A KR 20140091286A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- solid particles
- separator
- tubes
- main body
- flue gas
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F22—STEAM GENERATION
- F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
- F22B31/00—Modifications of boiler construction, or of tube systems, dependent on installation of combustion apparatus; Arrangements of dispositions of combustion apparatus
- F22B31/0007—Modifications of boiler construction, or of tube systems, dependent on installation of combustion apparatus; Arrangements of dispositions of combustion apparatus with combustion in a fluidized bed
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN A CARRIER GAS OR AIR
- F23C10/00—Fluidised bed combustion apparatus
- F23C10/02—Fluidised bed combustion apparatus with means specially adapted for achieving or promoting a circulating movement of particles within the bed or for a recirculation of particles entrained from the bed
- F23C10/04—Fluidised bed combustion apparatus with means specially adapted for achieving or promoting a circulating movement of particles within the bed or for a recirculation of particles entrained from the bed the particles being circulated to a section, e.g. a heat-exchange section or a return duct, at least partially shielded from the combustion zone, before being reintroduced into the combustion zone
- F23C10/08—Fluidised bed combustion apparatus with means specially adapted for achieving or promoting a circulating movement of particles within the bed or for a recirculation of particles entrained from the bed the particles being circulated to a section, e.g. a heat-exchange section or a return duct, at least partially shielded from the combustion zone, before being reintroduced into the combustion zone characterised by the arrangement of separation apparatus, e.g. cyclones, for separating particles from the flue gases
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN A CARRIER GAS OR AIR
- F23C10/00—Fluidised bed combustion apparatus
- F23C10/18—Details; Accessories
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23M—CASINGS, LININGS, WALLS OR DOORS SPECIALLY ADAPTED FOR COMBUSTION CHAMBERS, e.g. FIREBRIDGES; DEVICES FOR DEFLECTING AIR, FLAMES OR COMBUSTION PRODUCTS IN COMBUSTION CHAMBERS; SAFETY ARRANGEMENTS SPECIALLY ADAPTED FOR COMBUSTION APPARATUS; DETAILS OF COMBUSTION CHAMBERS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F23M5/00—Casings; Linings; Walls
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN A CARRIER GAS OR AIR
- F23C2206/00—Fluidised bed combustion
- F23C2206/10—Circulating fluidised bed
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Fluidized-Bed Combustion And Resonant Combustion (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Abstract
Description
본 발명은 순환 유동층 보일러에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는, 손상의 위험 없이 우수한 분리 성능을 발휘하면서도 저비용으로 용이하게 제조될 수 있는 분리기를 포함하는 순환 유동층 보일러에 관한 것이다.The present invention relates to a circulating fluidized bed boiler, and more particularly, to a circulating fluidized bed boiler including a separator that can be easily manufactured at low cost while exhibiting excellent separation performance without risk of damage.
유동층 연소 방식은 화석 연료, 바이오매스 연료 등과 같은 고형 연료를 모래 및/또는 회재(ash)와 같은 층(bed) 물질과 함께 연소로 내에서 유동시키면서 연소시키는 방식이다. Fluidized bed combustion is a method in which a solid fuel such as a fossil fuel, a biomass fuel, etc. is combusted while flowing in a furnace together with a bed material such as sand and / or ash.
연소로 내로 유동화 가스가 분사됨으로써 상기 고형 연료와 층 물질이 유동화되면서 연소로 전역에서 균일하고 빠르게 혼합된다. 이렇게 유동화된 고형 연료 및 층 물질이 연소되면서 고온의 연소가스가 생성된다. 이렇게 생성된 연소가스는 가열된 공기와 함께 상기 연소로로부터 배출된다. 연소로로부터 배출된 상기 가열된 공기 및 고온의 연소가스의 혼합물[이하, '배가스(flue gas)'로 칭함]은 증기터빈을 구동시키기 위한 증기를 발생시키는데 이용된다.By injecting the fluidizing gas into the combustion furnace, the solid fuel and the layer material are fluidized and mixed uniformly and rapidly throughout the combustion furnace. This fluidized solid fuel and layer material is burned to produce a hot combustion gas. The combustion gas thus generated is discharged from the combustion furnace together with the heated air. A mixture of the heated air and the hot combustion gas discharged from the combustion furnace (hereinafter referred to as "flue gas") is used to generate steam for driving the steam turbine.
전형적으로, 유동층 보일러에서 열 교환은 연소로 및 고온의 배가스가 통과하는 대류 섹션(convection section)에서 각각 이루어진다. 상기 연소로의 벽들이 핀들(fins)에 의해 서로 결합된 튜브들을 포함하고, 상기 튜브들을 통해 흐르는 액체가 상기 연소로 내에서 발생한 열을 흡수한다. Typically, heat exchange in a fluidized bed boiler is accomplished in a convection section through which both the furnace and the hot exhaust gas pass. The walls of the furnace include tubes joined together by fins, and liquid flowing through the tubes absorbs heat generated in the furnace.
유동층 연소 방식은, 연소 반응이 빠르고, 일반 화력 연소 방식에 비해 조업 온도가 상대적으로 낮아서 질소산화물의 발생량이 적다는 장점을 갖는다.The fluidized bed combustion method has an advantage that the combustion reaction is fast and the operating temperature is relatively low as compared with the general thermal power combustion method, so that the amount of nitrogen oxide generated is small.
순환 유동층 연소 방식은 배가스와 함께 연소로로부터 배출되는 고체 입자들을 상기 배가스로부터 분리한 후 상기 연소로로 복귀시키는 방식이다.The circulating fluidized bed combustion system is a method in which solid particles discharged from a combustion furnace together with an exhaust gas are separated from the exhaust gas and returned to the combustion furnace.
일반적으로, 순환 유동층 보일러는 연소로, 상기 연소로의 상부에 형성되어 있는 배출구에 연결되어 있는 분리기, 및 상기 분리기에서 상기 배가스로부터 분리된 고체 입자들의 순환을 위한 리턴 덕트를 포함한다. 상기 리턴 덕트는 상기 연소로의 하부에 형성되어 있는 유입구를 통해 상기 연소로와 유체 연통한다. 상기 분리기와 상기 리턴 덕트는 입자 순환 시스템을 구성한다.Generally, the circulating fluidized bed boiler includes a combustion furnace, a separator connected to an outlet formed in the upper part of the furnace, and a return duct for circulation of the solid particles separated from the exhaust gas in the separator. The return duct is in fluid communication with the combustion furnace through an inlet formed in a lower portion of the combustion furnace. The separator and the return duct constitute a particle circulation system.
통상의 분리기는 사이클론이라 불리는 원심 분리기로서 원통형 실린더 및 원뿔형의 하부를 포함한다. 열교환 매체가 흐를 수 있는 다수의 튜브들을 포함하는 냉각 구조의 연소로와는 달리 종래의 사이클론은 내화 물질로만 제조된 비냉각 구조를 가졌다. 비냉각 구조의 분리기가 냉각 구조의 연소로에 연결될 경우, 분리기가 손상될 위험이 커질 뿐만 아니라, 상기 배가스 및 고체 입자들의 열운동 변화를 고려하여 상기 분리기가 설계되어야 하기 때문에 그 제조가 곤란하고 과다한 비용이 소요된다.A typical separator is a centrifuge called a cyclone, which includes a cylindrical cylinder and a conical bottom. Unlike a combustion furnace of a cooling structure including a plurality of tubes through which heat exchange medium can flow, the conventional cyclone has an uncooled structure made only of a refractory material. When the separator of the uncooled structure is connected to the combustion furnace of the cooling structure, the separator is liable to be damaged, and since the separator must be designed in consideration of a change in thermal motion of the exhaust gas and the solid particles, It costs money.
위와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 열교환 매체가 흐를 수 있는 다수의 튜브들을 포함하는 원통형 사이클론이 제안되었다. 그러나, 핀들(fins)에 의해 서로 결합된 상기 다수의 튜브들은 평평한 형태를 갖기 때문에, 다수의 튜브들을 포함하는 원통형 사이클론을 만드는 것은 물론이고 그것을 연소로에 연결하는 것은 많은 노동을 요구할 뿐만 아니라 그 비용이 많이 든다.In order to solve the above problems, a cylindrical cyclone including a plurality of tubes through which a heat exchange medium can flow has been proposed. However, since the plurality of tubes joined together by the fins have a flat shape, connecting a cylindrical cyclone including a plurality of tubes to the furnace requires a lot of labor, It costs a lot.
대안적으로, 다수의 튜브들을 포함하는 다각형 사이클론이 고려될 수도 있다. 핀들에 의해 서로 결합된 다수의 튜브들이 평면 패널을 형성하고 이러한 평면 패널들을 단순 결합시킴으로써 다각형 실린더는 비교적 쉽게 제조될 수 있을 것이다. Alternatively, a polygonal cyclone comprising a plurality of tubes may be considered. The polygonal cylinder can be manufactured relatively easily by forming a flat panel and combining the flat panels with each other by a plurality of tubes joined together by the fins.
그러나, 실린더 내에서 상기 배가스와 고체 입자들이 분리되는 원리(실린더 내로 유입된 배가스가 수직의 소용돌이를 형성하면서 그것에 혼입되어 있던 고체 입자들이 원심력에 의해 실린더의 내벽으로 내몰린 후 중력에 의해 낙하하고 상기 배가스는 위로 상승하면서 상부의 배출 덕트를 통해 상기 실린더로부터 배출됨)를 고려할 때, 상기 실린더의 다각형 형태, 특히 평면 패널들이 결합하면서 각을 형성하는 코너부는 상기 실린더 내에서 배가스의 소용돌이 형성을 방해한다. However, the principle in which the exhaust gas and the solid particles are separated from each other in the cylinder (the exhaust gas introduced into the cylinder forms a vertical vortex, the solid particles mixed into the cylinder are discharged to the inner wall of the cylinder by the centrifugal force, Is raised from the cylinder through the upper exhaust duct while rising upward), the polygonal shape of the cylinder, particularly the corner portion where the flat panels form an angle, interferes with the formation of swirl of the exhaust gas in the cylinder.
뿐만 아니라, 실린더의 내벽을 따라 낙하하는 고체 입자들을 리턴 덕트로 안내하기 위해서는 상기 사이클론의 하부가 구배 형상을 가져야 하는데, 평면 패널들을 결합시켜 다각형 사이클론을 제조할 경우 이러한 구배 형상의 하부를 갖도록 상기 다각형의 사이클론을 제조하는 것이 곤란하다.In addition, in order to guide the solid particles falling along the inner wall of the cylinder to the return duct, the lower part of the cyclone must have a gradient shape. When the polygonal cyclone is manufactured by combining the flat panels, Of the cyclone.
따라서, 본 발명은 위와 같은 관련 기술의 제한 및 단점들에 기인한 문제점들을 방지할 수 있는 순환 유동층 보일러에 관한 것이다.Accordingly, the present invention is directed to a circulating fluidized bed boiler that can avoid problems due to limitations and disadvantages of the related art.
본 발명의 일 관점은, 손상의 위험 없이 우수한 분리 성능을 발휘하면서도 저비용으로 용이하게 제조될 수 있는 분리기를 포함하는 순환 유동층 보일러를 제공하는 것이다.One aspect of the present invention is to provide a circulating fluidized bed boiler including a separator that can be easily manufactured at low cost while exhibiting excellent separation performance without risk of damage.
본 발명의 또 다른 특징 및 이점들이 이하에서 기술된 것이고, 부분적으로는 그러한 기술로부터 자명할 것이다. 또는, 본 발명의 실시를 통해 본 발명의 또 다른 특징 및 이점들이 이해될 수 있을 것이다. 본 발명의 목적들 및 다른 이점들은 발명의 상세한 설명 및 특허청구범위에서 특정된 구조에 의해 실현되고 달성될 것이다.Other features and advantages of the invention will be set forth in part in the description which follows, and in part will be obvious from the description. Alternatively, other features and advantages of the present invention may be understood through practice of the present invention. Objects and other advantages of the invention will be realized and attained by the structure particularly pointed out in the written description and claims of this invention.
위와 같은 본 발명의 일 관점에 따라, 연료가 유동화 및 연소되는 연소로;According to one aspect of the present invention as described above, a combustion furnace in which fuel is fluidized and combusted;
상기 연료의 연소로 인해 발생되는 배가스 및 고체 입자들을 상기 연소로로부터 받아 상기 고체 입자들을 상기 배가스로부터 분리하는 분리기; 및 상기 분리기에 의해 상기 배가스로부터 분리된 상기 고체 입자들을 상기 연소로로 복귀시키는 리턴 시스템을 포함하되, 상기 분리기는 상기 배가스로부터 상기 고체 입자들이 분리되는 메인 바디를 포함하고, 상기 메인 바디는, 열교환 매체가 흐를 수 있는 다수의 튜브들을 각각 포함하는 다수의 평면 패널들(planar panels); 및 상기 다수의 평면 패널들 사이에 각각 배치되는 다수의 만곡 이음부들(curved intermediate units)을 포함하는 것을 특징으로 하는 순환 유동층 보일러가 제공된다.A separator for separating the solid particles from the flue gas from flue gas and solid particles generated by the combustion of the fuel; And a return system for returning the solid particles separated from the flue gas to the furnace by the separator, wherein the separator comprises a main body from which the solid particles are separated from the flue gas, A plurality of planar panels each including a plurality of tubes through which the media may flow; And a plurality of curved intermediate units each disposed between the plurality of flat panels.
상기 다수의 이음부들 각각은 그 내부에 유체 순환 통로를 갖는 파이프인 형태를 가질 수 있다.Each of the plurality of joints may have a shape of a pipe having a fluid circulation passage therein.
상기 다수의 평면 패널들 각각은, 제1 공통관; 제2 공통관; 및 상기 다수의 튜브들을 서로 연결하여 주는 다수의 핀들을 포함하고, 상기 다수의 튜브들 각각은 그 양단을 통해 상기 제1 및 제2 공통관들과 각각 유체 연통할 수 있다.Each of the plurality of flat panels comprising: a first common tube; A second common conduit; And a plurality of pins connecting the plurality of tubes to each other, wherein each of the plurality of tubes is in fluid communication with the first and second common tubes through both ends thereof.
상기 다수의 평면 패널들 각각은 상기 다수의 튜브들을 감싸는 라이닝을 더 포함하고, 상기 만곡 이음부들은 상기 라이닝과 동일한 내화성 물질로 형성될 수 있다.Each of the plurality of flat panels further includes a lining surrounding the plurality of tubes, and the curved joints may be formed of the same refractory material as the lining.
상기 분리기는 상기 메인 바디에서 상기 배가스로부터 분리된 상기 고체 입자들을 상기 리턴 시스템으로 안내하는 하부를 더 포함하고, 상기 하부는 원형의 수평 단면을 갖고 상기 리턴 시스템을 향해 점점 좁아지는 구배 형상을 가지며 열교환 매체가 흐를 수 있는 튜브가 없는 비냉각 구조일 수 있다.Wherein the separator further comprises a lower portion for guiding the solid particles separated from the flue-gas to the return system in the main body, the lower portion having a circular cross-section and a gradually decreasing gradient shape toward the return system, It may be a non-cooled structure without a tube through which the medium may flow.
위와 같은 일반적 서술 및 이하의 상세한 설명 모두는 본 발명을 예시하거나 설명하기 위한 것일 뿐으로서, 특허청구범위의 발명에 대한 더욱 자세한 설명을 제공하기 위한 것으로 이해되어야 한다.It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory only and are intended to provide further explanation of the invention as claimed.
본 발명에 의하면, 연소로로부터 배출되는 배가스로부터 고체 입자들을 안정적으로 정확히 분리할 수 있을 뿐만 아니라 손상의 위험이 최소화된 분리기를 저비용으로 용이하게 제조할 수 있다.According to the present invention, it is possible to stably and accurately separate the solid particles from the exhaust gas discharged from the combustion furnace, and to easily manufacture the separator with a minimized risk of damage at low cost.
첨부된 도면은 본 발명의 이해를 돕고 본 명세서의 일부를 구성하기 위한 것으로서, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 원리들을 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 순환 유동층 보일러의 수직 단면을 개략적으로 보여주고,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 분리기의 정면을 개략적으로 보여주고,
도 3은 도 2의 I-I' 라인을 따른 수평 단면도이다.The accompanying drawings are included to provide a further understanding of the invention and are incorporated in and constitute a part of this specification, and, together with the description, serve to explain the principles of the invention.
FIG. 1 schematically shows a vertical section of a circulating fluidized bed boiler according to an embodiment of the present invention,
Figure 2 schematically shows a front view of a separator according to one embodiment of the present invention,
3 is a horizontal sectional view along line II 'of FIG.
본 발명의 기술적 사상 및 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명의 다양한 변경 및 변형이 가능하다는 점은 당업자에게 자명할 것이다. 따라서, 본 발명은 특허청구범위에 기재된 발명 및 그 균등물의 범위 내에 드는 변경 및 변형을 모두 포함한다. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit and scope of the invention. Therefore, the present invention encompasses all changes and modifications that come within the scope of the invention as defined in the appended claims and equivalents thereof.
본 명세서에서 사용되는 용어 '수평 단면'은 중력 방향에 수직인 단면을 의미한다. As used herein, the term " horizontal section " means a section perpendicular to the direction of gravity.
이하에서는, 본 발명의 실시예들을 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 순환 유동층 보일러의 수직 단면을 개략적으로 보여준다.FIG. 1 schematically shows a vertical section of a circulating fluidized bed boiler according to an embodiment of the present invention.
도 1에 예시된 바와 같이, 본 발명의 순환 유동층 보일러는 연소로(100) 및 입자 순환 시스템(200)을 포함한다.As illustrated in FIG. 1, the circulating fluidized bed boiler of the present invention includes a
상기 연소로(100)는 전방 벽(110a), 후방 벽(110b), 및 이들 사이에 위치하는 2개의 측면 벽들을 포함한다. 상기 연소로(100)는 그 상부 및 하부에 각각 위치하는 지붕(110c) 및 바닥(110d)에 의해 폐쇄되어 있다.The
상기 연소로(100)는 상기 바닥(110d) 위에 상기 바닥(110a)과 평행하게 연장되어 있는 플레이트(120)를 더 포함한다. 상기 플레이트(120)에는 다수의 홀들이 형성되어 있으며, 상기 홀들에 대응하는 다수의 노즐들(130)이 상기 플레이트(120) 상에 장착되어 있다. 상기 플레이트(120)와 상기 바닥(110a) 사이의 공간은 가스실(140)을 구성하며, 외부의 가스 공급원(미도시)으로부터 상기 가스실(140)로 유동화 가스가 공급된다.The
연료 공급부(150)를 통해 상기 연소로(100) 내에 화석 연료, 바이오매스 연료 등과 같은 고형 연료가 공급된다. 고형 연료 외에도 석회석 등과 같은 특정 흡착제가 상기 연소로(100) 내로 주입될 수 있다. 상기 흡착제는 상기 고형 연료와 함께 상기 연료 공급부(150)를 통해 상기 연소로(100) 내로 주입되거나 또는 다른 독립적 통로를 통해 상기 고형 연료와는 별도로 상기 연소로(100) 내로 주입될 수 있다.A solid fuel such as fossil fuel, biomass fuel or the like is supplied into the
상기 연소로(100) 내로 주입된 고형 연료 및 흡착제는 상기 연소로(100) 하부의 노즐들(130)들로부터 위로 분출되는 가스에 의해 유동화된다. 버너(미도시)에 의해 상기 고형 연료의 연소가 시작되고, 상기 유동화 가스는 상기 고형 연료의 연소를 더욱 촉진시킨다. The solid fuel and the adsorbent injected into the
상기 고형 연료의 연소에 의해 생성되는 연소 가스와 상기 연소에 의해 가열된 공기의 혼합물(이하, '배가스'로 칭함)은 대류 현상에 의해 상기 연소로(100) 내에서 위로 상승하면서 상기 고형 연료와 흡착제를 포함하는 고체 입자들의 일부를 포획하고, 이들과 함께 상기 연소로(100) 상부, 예를 들어 후방 벽(110b)에 형성된 배출구를 통해 연소로(100) 밖으로 배출된다.A mixture of the combustion gas generated by the combustion of the solid fuel and the air heated by the combustion (hereinafter referred to as "exhaust gas") rises upward in the
상기 연소로(100)의 벽들(110a, 110b)은 핀들(fins)에 의해 서로 결합된 튜브들을 포함하고, 상기 튜브들을 통해 흐르는 액체와 상기 연소로(100) 내의 배가스 사이에 열 교환이 이루어진다.The
한편, 상기 연소로(100) 밖으로 배출된 배가스 및 고체 입자들 중 상기 고체 입자들은 상기 입자 순환 시스템(200)을 통해 상기 연소로(100)로 복귀된다.Meanwhile, the solid particles among the exhaust gas and the solid particles discharged from the
도 1에 예시된 바와 같이, 본 발명의 입자 순환 시스템(200)은 상기 연소로(100) 밖으로 배출되는 배가스 및 고체 입자들을 받아 상기 고체 입자들을 상기 배가스로부터 분리하는 분리기(2000), 및 상기 분리기(2000)에 의해 상기 배가스로부터 분리된 상기 고체 입자들을 상기 연소로(100)로 복귀시키는 리턴 시스템(220)을 포함한다.1, the
상기 분리기(2000)는 덕트(210)를 통해 상기 연소로(100)에 연결되어 있다. 상기 덕트(210)는 상기 연소로(100)의 배출구로부터 상기 분리기(2000)의 유입구까지 연장되어 있다. The
상기 연소로(100)로부터 덕트(210)를 통해 상기 분리기(2000) 내로 유입된 배가스 및 고체 입자들은 상기 분리기(2000) 내에서 원심력에 의해 서로 분리된다. The exhaust gas and the solid particles introduced into the
분리된 상기 배가스는 상기 분리기(2000)의 바로 위에 위치한 배출 덕트(300)를 통해 열 회수부 및/또는 가스 터빈 측으로 공급된다.The separated flue gas is supplied to the heat recovery unit and / or the gas turbine side through the
상기 분리기(200)에 의해 상기 배가스로부터 분리된 고체 입자들은 중력에 의해 아래로 떨어지면서 상기 리턴 시스템(220)으로 유입된다.The solid particles separated from the exhaust gas by the
도시되지는 않았으나, 상기 리턴 시스템(220)은 상기 분리기(2000)로부터 고체 입자들을 받는 리턴 덕트, 상기 리턴 덕트를 통해 상기 분리기(2000)로부터 공급되는 상기 고체 입자들로부터 열을 회수하기 위한 열교환부, 및 상기 열교환부에서 열을 빼앗긴(즉, 냉각된) 고체 입자들을 상기 연소로(100)로 복귀시키는 복귀부를 포함할 수 있다.Although not shown, the
상기 리턴 시스템(220)은, 상기 리턴 시스템(220)을 통해 상기 연소로(100)로부터 상기 분리기(2000)로 고체 입자 및/또는 가스가 흐르는 것을 방지하기 위한 루프 씰(loop seal) 구조를 포함할 수 있다.The
이하에서는, 도 2 및 도 3을 참조하여 본 발명의 분리기(2000)를 더욱 구체적으로 설명하도록 한다.Hereinafter, the
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 분리기의 정면을 개략적으로 보여주고, 도 3은 도 2의 I-I' 라인을 따른 수평 단면도이다.FIG. 2 schematically shows a front view of a separator according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a horizontal sectional view taken along the line I-I 'of FIG.
도 2에 예시된 바와 같이, 본 발명의 분리기(2000)는 메인 바디(2100) 및 하부(2200)를 포함한다.As illustrated in FIG. 2, the
상기 연소로(100)로부터 상기 덕트(210)를 통해 상기 메인 바디(2100)로 배가스 및 고체 입자들이 유입된다. 메인 바디(2100) 내로 유입된 배가스가 수직의 소용돌이를 형성하면서 그것에 혼입되어 있던 고체 입자들이 원심력에 의해 메인 바디(2100)의 내벽으로 향한 후 중력에 의해 상기 내벽을 따라 낙하하고, 상기 배가스는 위로 상승하면서 상기 메인 바디(2100)의 상부에 제공된 배출 덕트를 통해 상기 메인 바디(2100)로부터 배출된다. 즉, 상기 분리기(2000)의 메인 바디(2100)는 상기 배가스로부터 상기 고체 입자들이 분리되는 장소이다.Flue gas and solid particles flow into the
본 발명의 메인 바디(2100)는, 도 2 및 도 3에 예시된 바와 같이, 열교환 매체가 흐를 수 있는 다수의 튜브들(2111)을 각각 포함하는 다수의 평면 패널들(2110), 및 상기 다수의 평면 패널들(2110) 사이에 각각 배치되는 다수의 만곡 이음부들(2120)을 포함한다.The
본 발명에 의하면, 상기 다수의 평면 패널들(2110)이 상기 다수의 만곡 이음부들(2120)에 의해 서로 간접적으로만 결합되어 있기 때문에, 상기 메인 바디(2100)의 내면은 평면과 평면의 직접 결합에 의해 형성되는 각을 갖지 않는다. According to the present invention, since the plurality of
다시 말하면, 본 발명의 메인 바디(2100)는 평면 패널들(2110)이 직접 결합할 때 형성되는 각이 진 코너부를 포함하지 않기 때문에, 상기 메인 바디(2100) 내로 유입된 배가스가 소용돌이를 형성하는데 방해를 받지 않을 수 있고, 그 결과 충분한 원심력이 발생하면서 고체 입자들이 상기 배가스로부터 원활하게 분리될 수 있다.In other words, since the
상기 다수의 평면 패널들(2110) 각각은, 제1 공통관(2112), 제2 공통관(2113), 및 상기 다수의 튜브들(2111)을 서로 연결하는 다수의 핀들(2114)을 포함하고, 상기 다수의 튜브들(2111) 각각은 그 양단을 통해 상기 제1 및 제2 공통관들(2112, 2113)과 유체 연통할 수 있다.Each of the plurality of
선택적으로, 도 3에 예시된 바와 같이, 상기 다수의 평면 패널들(2110) 각각은 상기 다수의 튜브들(2111)을 감싸는 라이닝(2115)을 더 포함할 수 있다.Alternatively, as illustrated in FIG. 3, each of the plurality of
상기 다수의 튜브들(2111)을 통해 열교환 매체 또는 냉각 매체(예를 들어, 물)가 흐름으로써, 배가스 및 고체 입자들의 유입으로 인해 가열된 상기 평면 패널들(2110)이 냉각될 수 있다. 이러한 평면 패널들(2110)의 냉각에도 불구하고 상기 메인 바디(2100)의 만곡 이음부들(2120)이 상대적으로 높은 온도를 유지할 경우, 즉, 상기 평면 패널들(2110)과 만곡 이음부들(2120) 사이에 큰 온도 차이가 발생할 경우, 열팽창의 차이로 인해 상기 메인 바디(2100)에 손상이 야기될 수 있다.The heat exchange medium or the cooling medium (for example, water) flows through the plurality of
따라서, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 도 3에 예시된 바와 같이, 상기 평면 패널들(2110)의 결합을 매개하는 만곡 이음부들(2120) 각각은 그 내부에 유체 순환 통로(P)를 갖는 파이프 형태를 가질 수 있다.3, each of the
본 발명의 일 실시예에 의하면, 파이프 형태를 갖는 만곡 이음부들(2120)은 그 양단을 통해 상기 평면 패널들(2110)의 제1 및 제2 공통관들(2112, 2113)과 유체 연통하게 결합한다. 대안적으로, 파이프 형태를 갖는 만곡 이음부들(2120) 각각은 독립적인 유입 포트와 배출 포트를 가질 수도 있다.According to an embodiment of the present invention, the pipe-shaped
상기 만곡 이음부들(2120)의 유체 순환 통로(P)를 통해 물과 같은 열교환 매체 또는 냉각 매체가 흐르게 함으로써 상기 평면 패널들(2110)과 만곡 이음부들(2120)의 온도 변화 거동을 유사하게 만들 수 있다. The temperature change behavior of the
선택적으로, 상기 평면 패널들(2110)과 만곡 이음부들(2120) 사이의 열팽창 차이를 최소화하기 위하여, 상기 만곡 이음부들(2120)은 상기 평면 패널들(2110)의 라이닝(2115)과 동일한 물질로 형성될 수 있다.The
상기 평면 패널들(2110)의 튜브들(2111) 및 만곡 이음부들(2120)의 유체 순환 통로(P)를 통해 열교환 매체 또는 냉각 매체(예를 들어, 물)가 흐름으로써, 배가스 및 고체 입자들의 유입으로 인해 가열된 상기 메인 바디(2100) 전체가 냉각될 수 있다. A heat exchange medium or a cooling medium (for example, water) flows through the
따라서, 본 발명에 의하면, 상기 연소로(100)는 물론이고 상기 분리기(2000)의 메인 바디(2100)도 역시 냉각 구조를 가지기 때문에 상기 배가스 및 고체 입자들이 상기 연소로(100)로부터 상기 메인 바디(2100)로 이동 시 열운동 변화가 최소화될 수 있고, 그 결과 그러한 열운동 변화에 대한 실질적 고려 없이 용이하게 그리고 저렴한 비용으로 분리기(2000)를 제작할 수 있다. Therefore, according to the present invention, since the
또한, 본 발명에 의하면, 핀들(2114)에 의해 결합된 다수의 튜브들(2111)을 포함하는 평면 패널들(2110)을 억지로 휘게 하거나 굽히지 않고 평면 형태가 그대로 유지된 상태로 상기 메인 바디(2100)의 제작에 이용하기 때문에, 원통형 사이클론에 비해 상대적으로 적은 노동 및 상대적으로 저렴한 비용으로 상기 분리기(2000)가 제조될 수 있다. In addition, according to the present invention, the
본 발명의 일 실시예에 의하면, 도 3에 예시된 바와 같이, 상기 메인 바디(2100)는 만곡 이음부들(2120)을 통해 서로 간접적으로 결합된 4개의 평면 패널들(2110)을 포함하지만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 3, the
본 발명의 다른 실시예들에 의하면, 상기 평편 패널들(2110) 및 만곡 이음부들(2120)의 개수가 증가할수록 상기 메인 바디(2100)가 전체적으로 곡면에 가까운 내면을 가질 수 있다는 점에서, 상기 메인 바디(2100)는 만곡 이음부들(2120)을 통해 서로 간접적으로 결합하는 6개 또는 8개의 평면 패널들(2110)을 포함한다.According to other embodiments of the present invention, as the number of the
한편, 전술한 바와 같이, 본 발명의 메인 바디(2100)는 평면 패널들(2110)이 직접 결합할 때 형성되는 각이 진 코너부를 포함하지 않기 때문에, 상기 메인 바디(2100) 내로 유입된 배가스가 소용돌이를 형성하는데 방해를 받지 않을 수 있고, 그 결과 충분한 원심력이 발생하면서 고체 입자들이 상기 배가스로부터 원활하게 분리될 수 있다.As described above, since the
한편, 본 발명의 분리기(2000)의 하부(2200)는 상기 메인 바디(2100)의 아래에 위치하며, 상기 메인 바디(2100)에서 배가스로부터 분리된 고체 입자들을 리턴 시스템(220)으로 안내한다.The
상기 하부(2200)는, 도 2에 예시된 바와 같이, 원형의 수평 단면을 갖고, 상기 리턴 시스템(220)을 향해 점점 좁아지는 구배 형상을 가지며, 세라믹 물질 등과 같은 내화성 물질로 제조될 수 있다.The
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 분리기(2000)의 하부(2200)는 열교환 매체가 흐를 수 있는 튜브가 포함되지 않은 비냉각 구조로서, 상기 분리기(2000)의 메인 바디(2100)의 하에 기밀하게(gas-tightly) 결합한다.According to an embodiment of the present invention, the
이상에서 살펴본 본 발명에 의하면, 연소로(100)로부터 배출되는 배가스로부터 고체 입자들을 안정적으로 정확히 분리할 수 있을 뿐만 아니라 손상의 위험이 최소화된 분리기(2000)가 저비용으로 용이하게 제조될 수 있다.According to the present invention as described above, the
100: 연소로 200: 입자 순환 시스템
210: 덕트 220: 리턴 시스템
300: 배출 덕트 2000: 분리기
2100: 메인 바디 2110: 평면 패널
2111: 튜브 2112, 2113: 제1 및 제2 공통관
2114: 핀 2115: 라이닝
2120: 만곡 이음부 2200: 하부100: combustion furnace 200: particle circulation system
210: duct 220: return system
300: exhaust duct 2000: separator
2100: main body 2110: flat panel
2111:
2114: pin 2115: lining
2120: curved joint portion 2200:
Claims (5)
상기 연료의 연소로 인해 발생되는 배가스 및 고체 입자들을 상기 연소로로부터 받아 상기 고체 입자들을 상기 배가스로부터 분리하는 분리기; 및
상기 분리기에 의해 상기 배가스로부터 분리된 상기 고체 입자들을 상기 연소로로 복귀시키는 리턴 시스템을 포함하되,
상기 분리기는 상기 배가스로부터 상기 고체 입자들이 분리되는 메인 바디를 포함하고,
상기 메인 바디는,
열교환 매체가 흐를 수 있는 다수의 튜브들을 각각 포함하는 다수의 평면 패널들(planar panels); 및
상기 다수의 평면 패널들 사이에 각각 배치되는 다수의 만곡 이음부들(curved intermediate units)을 포함하는 것을 특징으로 하는 순환 유동층 보일러.A combustion furnace in which fuel is fluidized and combusted;
A separator for separating the solid particles from the flue gas from flue gas and solid particles generated by the combustion of the fuel; And
And a return system for returning the solid particles separated from the exhaust gas to the furnace by the separator,
The separator comprising a main body from which the solid particles are separated from the exhaust gas,
The main body includes:
A plurality of planar panels each including a plurality of tubes through which the heat exchange medium may flow; And
And a plurality of curved intermediate units each disposed between the plurality of flat panels.
상기 다수의 이음부들 각각은 그 내부에 유체 순환 통로를 갖는 파이프인 형태를 갖는 것을 특징으로 하는 순환 유동층 보일러.The method according to claim 1,
Wherein each of the plurality of joints has a shape of a pipe having a fluid circulation passage therein.
상기 다수의 평면 패널들 각각은,
제1 공통관;
제2 공통관; 및
상기 다수의 튜브들을 서로 연결하여 주는 다수의 핀들을 포함하고,
상기 다수의 튜브들 각각은 그 양단을 통해 상기 제1 및 제2 공통관들과 각각 유체 연통하는 것을 특징으로 하는 순환 유동층 보일러.The method according to claim 1,
Each of the plurality of flat panels comprising:
A first common pipe;
A second common conduit; And
And a plurality of pins connecting the plurality of tubes to each other,
Wherein each of the plurality of tubes is in fluid communication with the first and second common tubes through both ends thereof.
상기 다수의 평면 패널들 각각은 상기 다수의 튜브들을 감싸는 라이닝을 더 포함하고,
상기 만곡 이음부들은 상기 라이닝과 동일한 내화성 물질로 형성된 것을 특징으로 하는 순환 유동층 보일러.The method according to claim 1,
Each of the plurality of flat panels further comprising a lining surrounding the plurality of tubes,
Wherein the curved joints are formed of the same refractory material as the lining.
상기 분리기는 상기 메인 바디에서 상기 배가스로부터 분리된 상기 고체 입자들을 상기 리턴 시스템으로 안내하는 하부를 더 포함하고,
상기 하부는 원형의 수평 단면을 갖고, 상기 리턴 시스템을 향해 점점 좁아지는 구배 형상을 가지며, 열교환 매체가 흐를 수 있는 튜브가 없는 비냉각 구조인 것을 특징으로 하는 순환 유동층 보일러.The method according to claim 1,
The separator further comprises a lower portion for guiding the solid particles separated from the flue gas to the return system in the main body,
Wherein the lower portion has a circular horizontal cross section and has a gradient shape gradually becoming narrower toward the return system and is an uncooled structure without a tube through which the heat exchange medium can flow.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020130003365A KR20140091286A (en) | 2013-01-11 | 2013-01-11 | Circulating Fluidized Bed Boiler |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020130003365A KR20140091286A (en) | 2013-01-11 | 2013-01-11 | Circulating Fluidized Bed Boiler |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20140091286A true KR20140091286A (en) | 2014-07-21 |
Family
ID=51738517
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020130003365A KR20140091286A (en) | 2013-01-11 | 2013-01-11 | Circulating Fluidized Bed Boiler |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR20140091286A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN117146271A (en) * | 2023-08-24 | 2023-12-01 | 苏州博墨热能产品有限公司 | Energy-saving preheating type high-pressure air combustion equipment |
-
2013
- 2013-01-11 KR KR1020130003365A patent/KR20140091286A/en not_active Application Discontinuation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN117146271A (en) * | 2023-08-24 | 2023-12-01 | 苏州博墨热能产品有限公司 | Energy-saving preheating type high-pressure air combustion equipment |
CN117146271B (en) * | 2023-08-24 | 2024-03-29 | 苏州博墨热能产品有限公司 | Energy-saving preheating type high-pressure air combustion equipment |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103562635B (en) | There is the circulating fluidized bed boiler of two external heat exchangers for hot solids stream | |
JP5349606B2 (en) | Circulating fluidized bed boiler | |
US9476585B2 (en) | Water-cooling U-valve | |
TW380196B (en) | Ash cooler for cooperation with an associated fluidized bed | |
KR101430860B1 (en) | Circulating Fluidized Bed Boiler | |
KR102052140B1 (en) | Circulating fluidized bed boiler | |
KR20140091286A (en) | Circulating Fluidized Bed Boiler | |
EP2884163B1 (en) | Fluidized bed apparatus with a fluidized bed heat exchanger | |
KR101839623B1 (en) | Circulating Fluidized Bed Boiler | |
JP5748784B2 (en) | Fluidized bed reactor equipment | |
KR101839626B1 (en) | Circulating Fluidized Bed Combustion System | |
FI127698B (en) | A circulating fluidized bed boiler and a method for assembling a circulating fluidized bed boiler | |
CN208652542U (en) | Fluidized bed exchanger and corresponding burning facility | |
KR101816326B1 (en) | Apparatus for Discharging Bottom Ash and Circulating Fluidized Bed Boiler having the same | |
KR101428359B1 (en) | Circulating Fluidized Bed Boiler | |
JP2001311503A (en) | Circulation type fluidized bed boiler | |
JP5844021B1 (en) | Fluidized bed heat exchanger | |
KR20140104686A (en) | Furnace and Circulating Fluidized Bed Boiler having the same | |
KR102166180B1 (en) | Circulating Fluidized Bed Boiler | |
KR20140104681A (en) | Circulating Fluidized Bed Boiler | |
EP3504479B1 (en) | Overfire air system for low nitrogen oxide tangentially fired boiler | |
KR20140104685A (en) | Furnace and Circulating Fluidized Bed Boiler having the same | |
KR101406578B1 (en) | Heat Exchange Apparatus and Circulating Fluidized Bed Boiler having the same | |
KR20140087853A (en) | Circulating Fluidized Bed Combustion System | |
KR20140093768A (en) | Circulating Fluidized Bed Boiler |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
AMND | Amendment | ||
E601 | Decision to refuse application | ||
AMND | Amendment | ||
E902 | Notification of reason for refusal |