KR20140104681A - Circulating Fluidized Bed Boiler - Google Patents

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KR20140104681A
KR20140104681A KR1020130018450A KR20130018450A KR20140104681A KR 20140104681 A KR20140104681 A KR 20140104681A KR 1020130018450 A KR1020130018450 A KR 1020130018450A KR 20130018450 A KR20130018450 A KR 20130018450A KR 20140104681 A KR20140104681 A KR 20140104681A
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KR1020130018450A
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이민호
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현대중공업 주식회사
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Abstract

The present invention relates to a circulating fluidized bed combustion boiler including: a combustion furnace in which fluidized fuel is burned; a separator for receiving exhaust gas and solid particles generated due to combustion of the fluidized fuel from the combustion furnace, and separating them into the solid particles and the exhaust gas; a heat recovery unit for recovering heat contained in the exhaust gas separated by the separator; a discharge duct connecting the heat recovery unit and the separator; a first super-heater installed in the heat recovery unit for recovering the heat contained in the exhaust gas passing through the heat recovery unit; and a second super-heater installed in the discharge duct for recovering the heat contained in the exhaust gas passing through the interior of the discharge duct, wherein the first super-heater and the second super-heater are connected to each other. According to the present invention, because the second super-heater is installed in the discharge duct and a third super-heater is installed in the separator, the heat contained in the exhaust gas can be maximally recovered, and therefore heat efficiency can be improved.

Description

순환 유동층 보일러{Circulating Fluidized Bed Boiler}{Circulating Fluidized Bed Boiler}

본 발명은 순환 유동층 보일러에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는, 열 손실을 최소화할 수 있는 순환 유동층 보일러에 관한 것이다.The present invention relates to a circulating fluidized bed boiler, and more particularly, to a circulating fluidized bed boiler capable of minimizing heat loss.

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, 상기 분리기에서 분리된 배가스를 배출하기 위한 배출 덕트, 및 상기 배출 덕트에 연결되어 상기 배가스가 포함하는 열을 회수하기 위한 열 회수부를 포함한다. Generally, the circulating fluidized-bed boiler includes a combustion furnace, a separator connected to an exhaust port formed on the combustion furnace, an exhaust duct for discharging exhaust gas separated from the separator, and an exhaust duct connected to the exhaust duct, And a heat recovery unit for recovering the heat generated by the heat recovery unit.

종래 기술에 따른 순환 유동층 보일러에 의하면 상기 열 회수부에서만 배가스가 포함하는 열을 회수하였다. 따라서, 상기 분리기에서 분리된 배가스가 포함하는 열이 상기 분리기 내부에서 또는 상기 배출 덕트 내부에서 손실되는 문제가 있었다. 이렇게 배가스가 포함하는 열이 손실되면 종래기술에 따른 순환 유동층 보일러의 열 효율이 감소하는 문제가 발생하였다. According to the circulating fluidized bed boiler according to the related art, heat contained in the flue gas was recovered only in the heat recovery unit. Accordingly, there is a problem that the heat contained in the exhaust gas separated by the separator is lost inside the separator or inside the exhaust duct. When the heat contained in the flue gas is lost, the heat efficiency of the circulating fluidized bed boiler according to the prior art is reduced.

본 발명은 상술한 바와 같은 문제를 해결하고자 안출된 것으로, 배가스가 포함하는 열을 최대한 회수할 수 있는 순환 유동층 보일러를 제공하기 위한 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a circulating fluidized-bed boiler capable of recovering heat contained in exhaust gas as much as possible.

상술한 바와 같은 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 하기와 같은 구성을 포함할 수 있다.In order to solve the above-described problems, the present invention can include the following configuration.

본 발명에 따른 순환 유동층 보일러는 유동화된 연료가 연소되는 연소로; 상기 유동화된 연료의 연소로 인해 발생되는 배가스 및 고체 입자들을 상기 연소로로부터 받아 상기 고체 입자들과 상기 배가스를 분리하는 분리기; 상기 분리기에 위해 분리된 배가스가 포함하는 열을 회수하기 위한 열 회수부; 상기 열 회수부와 상기 분리기를 연결하는 배출 덕트; 상기 열 회수부를 통과하는 배가스가 포함하는 열을 회수하기 위해 상기 열 회수부에 설치되는 제1과열기; 및 상기 배출 덕트 내부를 통과하는 배가스가 포함하는 열을 회수하기 위해 상기 배출 덕트에 설치되는 제2과열기를 포함하고, 상기 제1과열기와 상기 제2과열기는 서로 연결될 수 있다. The circulating fluidized-bed boiler according to the present invention comprises a combustion furnace in which fluidized fuel is burned; A separator for separating the solid particles and the flue gas from the combustion furnace, the flue gas and the solid particles generated due to the combustion of the fluidized fuel; A heat recovery unit for recovering heat contained in the flue gas separated by the separator; A discharge duct connecting the heat recovery unit and the separator; A first superheater installed in the heat recovery unit to recover heat contained in the exhaust gas passing through the heat recovery unit; And a second superheater installed in the exhaust duct to recover heat contained in the exhaust gas passing through the inside of the exhaust duct, wherein the first superheater and the second superheater may be connected to each other.

본 발명에 따른 순환 유동층 보일러는 상기 분리기에 설치되며, 상기 제2과열기와 연결되는 제3과열기를 포함하고, 상기 제3과열기는 상기 분리기에서 상기 배출 덕트에 인접한 부분에 설치될 수 있다.The circulating fluidized bed boiler according to the present invention includes a third superheater installed in the separator and connected to the second superheater, and the third superheater may be installed in the separator adjacent to the exhaust duct.

본 발명에 따른 순환 유동층 보일러는 상기 분리기와 연소로를 연결하는 연결 덕트; 상기 연결 덕트에 설치되며, 상기 제3과열기와 연결되는 제4과열기; 및 상기 연소로에 설치되며, 상기 제4과열기와 연결되는 제5과열기를 포함할 수 있다.The circulating fluidized bed boiler according to the present invention comprises a connecting duct connecting the separator and the furnace; A fourth superheater installed in the connecting duct and connected to the third superheater; And a fifth superheater installed in the combustion furnace and connected to the fourth superheater.

본 발명에 따른 순환 유동층 보일러는 상기 분리기에 설치되며, 상기 제2과열기와 연결되는 제3과열기; 및 상기 제1과열기와 상기 제2과열기 및 상기 제3과열기 사이를 연결하는 바이패스관을 포함할 수 있다.The circulating fluidized bed boiler according to the present invention includes a third superheater installed in the separator and connected to the second superheater; And a bypass pipe connecting between the first superheater and the second superheater and the third superheater.

본 발명에 따르면, 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.According to the present invention, the following effects can be obtained.

본 발명은 배출 덕트에 제2과열기를 설치하고, 분리기에 제3과열기를 설치함으로써, 배가스가 포함하는 열을 최대한 회수하여, 이에 따라 열 효율을 향상시킬 수 있다. In the present invention, the second superheater is installed in the discharge duct, and the third superheater is installed in the separator, whereby the heat contained in the flue gas can be recovered to the maximum, thereby improving the thermal efficiency.

본 발명은 연소로와 연결 덕트에서 손실될 수 있는 열을 제4과열기 및 제5과열기에서 회수하여 열 효율을 향상시킬 수 있다. The present invention can recover the heat that may be lost in the combustion furnace and the connecting duct in the fourth superheater and the fifth superheater to improve the heat efficiency.

도 1은 본 발명에 따른 순환 유동층 보일러의 개략적인 단면도.
도 2는 본 발명에 따른 순환 유동층 보일러가 포함하는 제1과열기, 제2과열기, 제3과열기, 제4과열기, 제5과열기를 설명하기 위한 도면.1 is a schematic cross-sectional view of a circulating fluidized bed boiler according to the present invention;
FIG. 2 is a view for explaining a first superheater, a second superheater, a third superheater, a fourth superheater, and a fifth superheater included in the circulating fluidized-bed boiler according to the present invention.

본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. It should be noted that, in the specification of the present invention, the same reference numerals as in the drawings denote the same elements, but they are numbered as much as possible even if they are shown in different drawings.

한편, 본 명세서에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다. Meanwhile, the meaning of the terms described in the present specification should be understood as follows.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 정의하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다.The word " first, "" second," and the like, used to distinguish one element from another, are to be understood to include plural representations unless the context clearly dictates otherwise. The scope of the right should not be limited by these terms.

"포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.It should be understood that the terms "comprises" or "having" does not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.

"적어도 하나"의 용어는 하나 이상의 관련 항목으로부터 제시 가능한 모든 조합을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, "제1항목, 제2항목 및 제3항목 중에서 적어도 하나"의 의미는 제1항목, 제2항목 또는 제3항목 각각 뿐만 아니라 제1항목, 제2항목 및 제3항목 중에서 2개 이상으로부터 제시될 수 있는 모든 항목의 조합을 의미한다.It should be understood that the term "at least one" includes all possible combinations from one or more related items. For example, the meaning of "at least one of the first item, the second item and the third item" means not only the first item, the second item or the third item, but also the second item and the second item among the first item, Means any combination of items that can be presented from more than one.

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 1에 예시된 바와 같이, 본 발명의 순환 유동층 보일러는 연소로(100), 입자 순환 시스템(200) 및 열 회수부(400)를 포함한다.As illustrated in FIG. 1, the circulating fluidized bed boiler of the present invention includes a combustion furnace 100, a particle circulation system 200, and a heat recovery unit 400.

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 furnace 100 includes a front wall 110a, a rear wall 110b, and two side walls located therebetween. The furnace 100 is closed by a roof 110c and a bottom 110d located at the top and bottom, respectively.

상기 연소로(100)는 상기 바닥(110d) 위에 상기 바닥(110d)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(110d) 사이의 공간은 가스실(140)을 구성하며, 외부의 가스 공급원(미도시)으로부터 상기 가스실(140)로 유동화 가스가 공급된다.The combustion furnace 100 further includes a plate 120 extending on the bottom 110d in parallel with the bottom 110d. A plurality of holes are formed in the plate 120, and a plurality of nozzles 130 corresponding to the holes are mounted on the plate 120. A space between the plate 120 and the bottom 110d constitutes a gas chamber 140 and a fluidizing gas is supplied from an external gas supply source (not shown) to the gas chamber 140. [

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 combustion furnace 100 through the fuel supply unit 150. A specific adsorbent such as limestone or the like may be injected into the combustion furnace 100 in addition to the solid fuel. The adsorbent may be injected into the combustion furnace 100 through the fuel supply unit 150 together with the solid fuel or may be injected into the combustion furnace 100 separately from the solid fuel through another independent passage.

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 combustion furnace 100 are fluidized by the gas ejected from the nozzles 130 under the combustion furnace 100. Combustion of the solid fuel is started by a burner (not shown), and the fluidized gas further promotes combustion of the solid fuel.

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 combustion furnace 100 by convection, Captures a part of the solid particles including the adsorbent and is discharged together with them through the combustion furnace 100 through an outlet formed in the upper part of the furnace 100, for example, the rear wall 110b.

상기 연소로(100)의 벽들(110a, 110b)은 핀들(fins)에 의해 서로 결합된 튜브들을 포함하고, 상기 튜브들을 통해 흐르는 유체와 상기 연소로(100) 내의 배가스 사이에 열 교환이 이루어진다.The walls 110a and 110b of the furnace 100 include tubes coupled to each other by fins and heat exchange is performed between the fluid flowing through the tubes and the exhaust gas in the furnace 100. [

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 combustion furnace 100 are returned to the combustion furnace 100 through the particle circulation system 200.

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 particle circulation system 200 of the present invention includes a separator 2000 for separating the solid particles from the flue gas by receiving flue gas and solid particles discharged out of the furnace 100, And a return system (220) for returning the solid particles separated from the exhaust gas to the combustion furnace (100).

상기 분리기(2000)는 연결 덕트(210)를 통해 상기 연소로(100)에 연결되어 있다. 상기 연결 덕트(210)는 상기 연소로(100)의 배출구로부터 상기 분리기(2000)의 유입구까지 연장되어 있다. The separator 2000 is connected to the combustion furnace 100 through a connecting duct 210. The connecting duct 210 extends from an outlet of the combustion furnace 100 to an inlet of the separator 2000.

상기 연소로(100)로부터 연결 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 separator 2000 from the combustion furnace 100 through the connecting duct 210 are separated from each other by the centrifugal force in the separator 2000.

분리된 상기 배가스는 상기 분리기(2000)의 바로 위에 위치한 배출 덕트(300)를 통해 열 회수부(400)로 공급된다.The separated flue gas is supplied to a heat recovery unit 400 through an exhaust duct 300 positioned directly above the separator 2000.

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 separator 200 fall down by gravity and enter the return system 220.

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 return system 220 includes a return duct for receiving the solid particles from the separator 2000, a heat exchange unit for recovering heat from the solid particles supplied from the separator 2000 through the return duct, And a return unit for returning the solid particles that have been deprived of heat (i.e., cooled) to the combustion furnace 100 by the heat exchange unit.

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 return system 220 includes a loop seal structure for preventing solid particles and / or gas from flowing from the combustion furnace 100 to the separator 2000 through the return system 220 can do.

도 1에 예시된 바와 같이, 열 회수부(400)는 배출 덕트(300)를 통해 상기 분리기(2000)와 연결된다. 상기 배출 덕트(300)는 상기 분리기(2000)의 배출구로부터 상기 열 회수부(400)의 유입구까지 연장되어 있다. 상기 배가스는 상기 분리기(2000)에서 고체 입자들과 분리되어 상기 배출 덕트(300)를 통해 상기 열 회수부(400)로 유입된다. 상기 열 회수부(400)에서는 상기 배가스가 포함하는 열을 회수한다. As illustrated in FIG. 1, the heat recovery unit 400 is connected to the separator 2000 through an exhaust duct 300. The discharge duct 300 extends from an outlet of the separator 2000 to an inlet of the heat recovery unit 400. The exhaust gas is separated from the solid particles in the separator 2000 and flows into the heat recovery unit 400 through the exhaust duct 300. The heat recovery unit 400 recovers heat contained in the exhaust gas.

상기 열 회수부(400)에는 상기 배가스가 포함하는 열을 회수하기 위한 제1과열기(510)가 설치된다. 상기 제1과열기(510)는 대류를 통해 상기 배가스가 포함하는 열을 회수한다. 즉, 상기 제1과열기(510)를 통과하는 유체를 상기 배가스가 포함하는 열이 가열하여 과열 증기로 만든다. 이러한 과열 증기가 터빈(미도시)를 회전하게 한다. 구체적으로 상기 제1과열기(510)를 통과하는 유체가 과열 증기가 되면서 증기의 압력이 높아지고, 이러한 과열 증기의 압력을 이용하여 터빈이 회전하게 된다. The heat recovery unit 400 is provided with a first superheater 510 for recovering heat contained in the exhaust gas. The first superheater 510 recovers heat contained in the exhaust gas through convection. That is, the fluid passing through the first superheater 510 is heated by the heat of the exhaust gas to superheat steam. This superheated steam causes the turbine (not shown) to rotate. Specifically, as the fluid passing through the first superheater 510 becomes superheated steam, the pressure of the steam increases, and the turbine rotates using the pressure of the superheated steam.

상기 제1과열기(510)는 상기 배가스가 통과하는 경로와 여러 번 반복하여 교차할 수 있도록 형성된다. 상기 제1과열기(510)는 복수개의 튜브로 형성될 수 있다. The first superheater 510 is formed so as to be able to repeatedly cross the exhaust gas passing path several times. The first superheater 510 may be formed of a plurality of tubes.

상기 배출 덕트(300)에는 상기 분리기(2000)에서 고체 입자들과 분리된 배가스가 포함하는 열을 회수하기 위한 제2과열기(520)가 설치된다. 상기 제2과열기(520)는 상기 제1과열기(510)와 연결된다. 상기 제2과열기(520)는 상기 배출 덕트(300)의 내부에 설치된다. 상기 제2과열기(520)는 상기 배출 덕트(300) 내부를 통과하는 배가스와 여러 번 반복하여 교차할 수 있도록 형성된다. The exhaust duct 300 is provided with a second superheater 520 for recovering the heat contained in the exhaust gas separated from the solid particles in the separator 2000. The second superheater 520 is connected to the first superheater 510. The second superheater 520 is installed inside the discharge duct 300. The second superheater 520 is formed to be able to repeatedly cross the exhaust gas passing through the exhaust duct 300 several times.

상기 제2과열기(520)는 상기 배출 덕트(300)를 통과하는 배가스의 열을 회수한다. 상기 배가스는 상기 제2과열기(520) 내부를 통과하는 유체를 가열한다. 상기 제2과열기(520)가 없는 경우, 상기 배출 덕트(300)를 통과하는 배가스가 포함하는 열이 손실될 수 있다. 따라서, 상기 제2과열기(520)는 상기 배출 덕트(300) 내부에 설치되어 상기 배출 덕트(300)를 통과하는 배가스가 포함하는 열을 최대한 회수한다. 이에 의해 본 발명에 따른 순환 유동층 보일러의 효율을 상승시킬 수 있다.  The second superheater 520 recovers the heat of the exhaust gas passing through the exhaust duct 300. The flue gas heats the fluid passing through the second superheater 520. In the absence of the second superheater 520, the heat contained in the exhaust gas passing through the exhaust duct 300 may be lost. Accordingly, the second superheater 520 is installed in the discharge duct 300 to recover heat contained in the exhaust gas passing through the discharge duct 300 as much as possible. Thus, the efficiency of the circulating fluidized bed boiler according to the present invention can be increased.

상기 분리기(2000)에는 상기 분리기(2000)에서 고체 입자들과 분리되어 상기 배출 덕트(300)를 향하는 배가스가 포함하는 열을 회수하기 위한 제3과열기(530)가 설치된다. 상기 제3과열기(530)는 상기 제2과열기(520)와 연결된다. 따라서, 상기 제2과열기(520)의 일단은 상기 제1과열기(510)와 연결되고, 타단은 상기 제3과열기(530)와 연결된다. 상기 제3과열기(530)는 상기 분리기(2000)의 내부에 설치된다. 상기 제3과열기(530)는 상기 분리기(2000)의 내부에서 상기 배출 덕트(300)에 인접한 부분에 설치된다. 상기 분리기(2000)의 내부에서 상기 배출 덕트(300)에 인접한 부분에 상기 배출 덕트(300)를 향하는 배가스가 집중되기 때문이다. The separator 2000 is provided with a third superheater 530 for recovering the heat contained in the exhaust gas separated from the solid particles in the separator 2000 and directed to the discharge duct 300. The third superheater 530 is connected to the second superheater 520. Accordingly, one end of the second superheater 520 is connected to the first superheater 510, and the other end thereof is connected to the third superheater 530. The third superheater 530 is installed inside the separator 2000. The third superheater 530 is installed inside the separator 2000 at a portion adjacent to the exhaust duct 300. The exhaust gas directed toward the discharge duct 300 is concentrated in the portion of the separator 2000 adjacent to the discharge duct 300.

상기 제3과열기(530)는 상기 분리기(2000)에서 상기 배출 덕트(300)를 향하는 배가스의 열을 회수한다. 상기 배가스는 상기 제3과열기(530) 내부를 통과하는 유체를 가열한다. 상기 제3과열기(530)가 없는 경우, 상기 분리기(2000) 내부의 배가스가 포함하는 열이 손실될 수 있다. 따라서, 상기 제3과열기(530)는 상기 분리기(2000) 내부에 설치되어 상기 분리기(2000) 내부의 배가스가 포함하는 열을 최대한 회수한다. 이에 의해 본 발명에 따른 순환 유동층 보일러의 효율을 상승시킬 수 있다. The third superheater 530 recovers the heat of the exhaust gas from the separator 2000 toward the exhaust duct 300. The flue gas heats the fluid passing through the third superheater 530. In the absence of the third superheater 530, the heat contained in the flue gas within the separator 2000 may be lost. Accordingly, the third superheater 530 is installed in the separator 2000 to recover the heat contained in the flue gas in the separator 2000 as much as possible. Thus, the efficiency of the circulating fluidized bed boiler according to the present invention can be increased.

상기 연결 덕트(210)에는 분리되지 않은 고체 입자들과 배가스가 포함하는 열을 회수하기 위한 제4과열기(540)가 설치될 수 있다. 상기 제4과열기(540)는 상기 제3과열기(530)와 연결된다. 따라서, 상기 제3과열기(530)의 일단은 상기 제2과열기(520)와 연결되고, 타단은 상기 제4과열기(540)와 연결된다. 상기 제4과열기(540)는 상기 연결 덕트(210)의 내부에 설치된다. 상기 제4과열기(540)를 통과하는 유체는 상기 도체입자와 배가스에 의해 가열된다. The connection duct 210 may include a fourth superheater 540 for recovering the solid particles not separated from the exhaust gas and the heat contained in the exhaust gas. The fourth superheater 540 is connected to the third superheater 530. Accordingly, one end of the third superheater 530 is connected to the second superheater 520, and the other end is connected to the fourth superheater 540. The fourth superheater 540 is installed inside the connection duct 210. The fluid passing through the fourth superheater 540 is heated by the conductor particles and the exhaust gas.

상기 연소로(100)에는 연료가 연소되면서 발생하는 열을 회수하기 위한 제5과열기(550)가 설치된다. 상기 제5과열기(550)는 상기 연소로(100)의 내부에 설치된다. 상기 제5과열기(550)는 상기 제4과열기(540)와 연결된다. 따라서, 상기 제4과열기(540)의 일단은 상기 제3과열기(530)와 연결되고, 타단은 상기 제5과열기(550)와 연결된다. A fifth superheater 550 for recovering heat generated when the fuel is burned is installed in the combustion furnace 100. The fifth superheater 550 is installed inside the combustion furnace 100. The fifth superheater 550 is connected to the fourth superheater 540. Accordingly, one end of the fourth superheater 540 is connected to the third superheater 530, and the other end is connected to the fifth superheater 550.

상기 제5과열기(550) 내부를 통과하는 유체는 상기 연소로에서 가열된다. 따라서, 유체가 상기 제4과열기(540), 상기 제3과열기(530), 상기 제2과열기(520) 및 상기 제1과열기(510)를 통과하면서 가열될 때, 쉽게 과열 증기가 될 수 있게 한다. 이에 따라 본 발명에 따른 순환 유동층 보일러의 효율을 상승시킬 수 있다.The fluid passing through the fifth superheater 550 is heated in the combustion furnace. Accordingly, when the fluid is heated while passing through the fourth superheater 540, the third superheater 530, the second superheater 520, and the first superheater 510, the superheated steam easily becomes superheated steam . Accordingly, the efficiency of the circulating fluidized bed boiler according to the present invention can be increased.

상기 제1과열기(510), 상기 제2과열기(520), 상기 제3과열기(530), 상기 제4과열기(540) 및 상기 제5과열기(550)는 서로 연결된다. 따라서, 과열 증기가 되는 유체는 상기 제1과열기(510), 상기 제2과열기(520), 상기 제3과열기(530), 상기 제4과열기(540) 및 상기 제5과열기(550)를 통과하게 된다. 즉, 상기 제1과열기(510), 상기 제2과열기(520), 상기 제3과열기(530), 상기 제4과열기(540) 및 상기 제5과열기(550)는 하나의 폐루프를 형성하게 된다. The first superheater 510, the second superheater 520, the third superheater 530, the fourth superheater 540 and the fifth superheater 550 are connected to each other. Accordingly, the fluid to be superheated steam passes through the first superheater 510, the second superheater 520, the third superheater 530, the fourth superheater 540, and the fifth superheater 550 do. That is, the first superheater 510, the second superheater 520, the third superheater 530, the fourth superheater 540, and the fifth superheater 550 form one closed loop .

도 2에 예시된 바와 같이, 본 발명에 따른 순환 유동층 보일러는 상기 제1과열기(510)와 상기 제2과열기(520) 및 상기 제3과열기(530) 사이를 연결하는 바이패스관(560)을 포함할 수 있다. 2, the circulating fluidized bed boiler according to the present invention includes a bypass pipe 560 connecting between the first superheater 510 and the second superheater 520 and the third superheater 530 .

상기 바이패스관(560)에 의해 상기 제1과열기(510), 상기 제2과열기(520), 상기 바이패스관(560)은 별개의 폐루프를 형성한다. The first superheater 510, the second superheater 520, and the bypass pipe 560 form separate closed loops by the bypass pipe 560.

상기 제1과열기(510) 내부의 유체가 상기 열 회수부(400)를 통과하는 배가스에 의해 충분하게 과열 증기가 되는 경우, 유체가 상기 제5과열기(550)까지 흐르지 않고 상기 바이패스관(560)을 통해 바로 상기 제2과열기(520)를 통과하게 한다. 상기 바이패스관(560)에는 상기 바이패스관(560)을 통해 유체가 흐르는 것을 조절할 수 있도록 밸브(미도시)가 설치될 수 있다. When the fluid in the first superheater 510 is sufficiently superheated steam by the flue gas passing through the heat recovery unit 400, the fluid does not flow to the fifth superheater 550, To pass through the second superheater 520 directly. A valve (not shown) may be installed in the bypass pipe 560 to control the flow of the fluid through the bypass pipe 560.

위와 같은 본 발명에 따른 순환 유동층 보일러는 다음과 같은 작용 효과를 가진다. The circulating fluidized bed boiler according to the present invention has the following operational effects.

첫째, 상기 분리기(2000)에서 고체 입자와 분리된 배가스가 상기 배출 덕트(300)를 통해 상기 열 회수부(400)로 유입되는 과정에서 배가스가 포함하는 열이 손실될 염려가 있다. 따라서, 상기 배출 덕트(300) 및 상기 분리기(2000)에서 배가스가 포함하는 열을 각각 상기 제2과열기(520) 및 상기 제3과열기(530)에서 회수하여 열이 손실되는 것을 방지하거나 최소화한다. First, heat contained in the exhaust gas may be lost in the process of the exhaust gas separated from the solid particles in the separator 2000 flowing into the heat recovery unit 400 through the exhaust duct 300. Accordingly, heat contained in the exhaust gas in the exhaust duct 300 and the separator 2000 is recovered in the second superheater 520 and the third superheater 530, respectively, to prevent or minimize heat loss.

따라서, 본 발명에 따른 순환 유동층 보일러가 동작하는 과정에서 발생하는 열을 최대한 사용할 수 있다. 또한, 최종적으로 상기 제1과열기(510)를 통과하는 유체를 과열 증기로 충분하게 변할 수 있도록 상기 제2과열기(520) 및 상기 제3과열기(530)에서 미리 유체를 가열한다. 결국, 본 발명에 따른 순환 유동층 보일러에 의하면 충분하게 가열된 과열 증기에 의해 터빈을 회전시킴으로써 열 효율을 향상시킬 수 있다. Therefore, the heat generated during the operation of the circulating fluidized bed boiler according to the present invention can be utilized to the maximum extent. In addition, the fluid is heated in advance in the second superheater 520 and the third superheater 530 so that the fluid finally passing through the first superheater 510 can be sufficiently changed into superheated steam. As a result, according to the circulating fluidized bed boiler according to the present invention, the thermal efficiency can be improved by rotating the turbine by sufficiently heated superheated steam.

둘째, 상기 연소로(100) 및 상기 연결 덕트(210)를 통과하는 고체 입자와 배가스가 포함하는 열을 상기 제4과열기(540) 및 상기 제5과열기(550)에서 미리 유체를 가열한다. 따라서, 상기 제1과열기(510)를 통과하는 유체가 쉽게 과열 증기로 변할 수 있게 한다. 이에 의해 본 발명에 따른 순환 유동층 보일러의 열 효율을 향상시킬 수 있다. Second, the fluid contained in the exhaust gas and the solid particles passing through the combustion furnace 100 and the connecting duct 210 is heated by the fourth superheater 540 and the fifth superheater 550 in advance. Accordingly, the fluid passing through the first superheater 510 can easily be changed into superheated steam. Thus, the heat efficiency of the circulating fluidized bed boiler according to the present invention can be improved.

셋째, 본 발명에 따른 순환 유동층 보일러에 의하면 바이패스관(560)을 마련하여, 제1과열기(510)에서 과열 증기가 충분하게 생성된 경우 유체가 상기 제1과열기(510)와 상기 제2과열기(520)만을 통과하게 한다. 이에 의해 유체가 불필요하게 이동하면서 열이 손실되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 유체가 적정한 조건의 과열 증기 상태를 유지할 수 있게 한다. Third, in the circulating fluidized bed boiler according to the present invention, a bypass pipe 560 is provided so that when superheated steam is sufficiently generated in the first superheater 510, the fluid flows from the first superheater 510 to the second superheater 510, (520). Thereby, it is possible to prevent heat from being lost while the fluid moves unnecessarily. In addition, it allows the fluid to maintain the superheated steam condition under appropriate conditions.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.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 or scope of the invention. Will be clear to those who have knowledge of.

100: 연소로 200: 입자 순환 시스템
210: 연결 덕트 220: 리턴 시스템
300: 배출 덕트
2000: 분리기 100: combustion furnace 200: particle circulation system
210: connecting duct 220: return system
300: exhaust duct
2000: Separator

Claims (4)

유동화된 연료가 연소되는 연소로;
상기 유동화된 연료의 연소로 인해 발생되는 배가스 및 고체 입자들을 상기 연소로로부터 받아 상기 고체 입자들과 상기 배가스를 분리하는 분리기;
상기 분리기에 위해 분리된 배가스가 포함하는 열을 회수하기 위한 열 회수부;
상기 열 회수부와 상기 분리기를 연결하는 배출 덕트;
상기 열 회수부를 통과하는 배가스가 포함하는 열을 회수하기 위해 상기 열 회수부에 설치되는 제1과열기; 및
상기 배출 덕트 내부를 통과하는 배가스가 포함하는 열을 회수하기 위해 상기 배출 덕트에 설치되는 제2과열기를 포함하고,
상기 제1과열기와 상기 제2과열기는 서로 연결되는 것을 특징으로 하는 순환 유동층 보일러.A combustion furnace in which fluidized fuel is burned;
A separator for separating the solid particles and the flue gas from the combustion furnace, the flue gas and the solid particles generated due to the combustion of the fluidized fuel;
A heat recovery unit for recovering heat contained in the flue gas separated by the separator;
A discharge duct connecting the heat recovery unit and the separator;
A first superheater installed in the heat recovery unit to recover heat contained in the exhaust gas passing through the heat recovery unit; And
And a second superheater installed in the exhaust duct to recover heat contained in exhaust gas passing through the exhaust duct,
Wherein the first superheater and the second superheater are connected to each other. 제1항에 있어서,
상기 분리기에 설치되며, 상기 제2과열기와 연결되는 제3과열기를 포함하고,
상기 제3과열기는 상기 분리기에서 상기 배출 덕트에 인접한 부분에 설치되는 것을 특징으로 하는 순환 유동층 보일러.The method according to claim 1,
And a third superheater installed in the separator and connected to the second superheater,
And the third superheater is installed at a portion of the separator adjacent to the discharge duct. 제2항에 있어서,
상기 분리기와 연소로를 연결하는 연결 덕트;
상기 연결 덕트에 설치되며, 상기 제3과열기와 연결되는 제4과열기; 및
상기 연소로에 설치되며, 상기 제4과열기와 연결되는 제5과열기를 포함하는 것을 특징으로 하는 순환 유동층 보일러.3. The method of claim 2,
A connecting duct connecting the separator and the combustion furnace;
A fourth superheater installed in the connecting duct and connected to the third superheater; And
And a fifth superheater installed in the combustion furnace and connected to the fourth superheater. 제1항에 있어서,
상기 분리기에 설치되며, 상기 제2과열기와 연결되는 제3과열기; 및
상기 제1과열기와 상기 제2과열기 및 상기 제3과열기 사이를 연결하는 바이패스관을 포함하는 것을 특징으로 하는 순환 유동층 보일러.The method according to claim 1,
A third superheater installed in the separator and connected to the second superheater; And
And a bypass pipe connecting the first superheater with the second superheater and the third superheater.
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