KR20140125664A - Gasification - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a gasifier comprising a combustion chamber for generating synthesis gas by making supplied fuel react with oxygen; a recirculated synthesis gas inflow part installed to penetrate one side of the combustion chamber so as to recirculate and introduce part of the synthesis gas, which has been discharged out of the combustion chamber to adjust the temperature of the synthesis gas, into the combustion chamber; a recirculated synthesis gas distribution part installed inside the combustion chamber and connected to the recirculated synthesis gas inflow part to form a penetrating hole so that the recirculated synthesis gas can be introduced into the inside with a cavity and the introduced synthesis gas can be discharged; and a fixing part for fixing the recirculated synthesis gas distribution part to the inner wall of the combustion chamber. According to the gasifier according to an embodiment of the present invention, the length of the gasifier is relatively short and costs required to manufacture the facility are reduced as residence time in the process of mixing the recirculated synthesis gas and synthesis gas generated in the combustion chamber is increased by installing the recirculated synthesis gas distribution part at the upper end of the combustion chamber.

Description

가스화기 {GASIFICATION}Gasifier {GASIFICATION}

본 발명은 가스화기에 관한 것으로, 상세하게는 가스화기 내부 연소로의 상단에 재순환 합성가스 분배부를 설치하여 상기 재순환 합성가스 분배부를 통해 재순환된 합성가스와 연소로에서 생성된 합성가스를 혼합시 혼합되는 체류시간을 증가시켜 설비규모를 감축시킬 수 있는 가스화기에 관한 것이다.The present invention relates to a gasifier, and more particularly, to a gasifier having a recirculating synthesis gas distributing unit installed at the upper end of a gasifier internal combustion furnace to mix the recycled synthesis gas and the synthesis gas produced in the combustion furnace And to reduce the size of the equipment by increasing the residence time.

복합가스화발전(IGCC)란, 석탄 바이오 매스 등의 에너지 원료를 고온 고압조건에서 반응 당량 이하의 산소, 수증기와의 반응을 이용하여 불완전 연소시켜 일산화 탄소와 수소가 주성분인 합성가스를 생산하는 공정을 말한다.Combined gasification power generation (IGCC) is a process in which an energy source such as coal biomass is incompletely burned using a reaction with oxygen or water vapor under the reaction equivalent of high temperature and high pressure to produce syngas composed mainly of carbon monoxide and hydrogen It says.

이때 핵심이 되는 공정인 가스화 공정은 가스화기 내부에서 이루어진다. 이러한 가스화기 내부에서 생산된 합성가스는 미세한 분진인 비회를 부산물로 포함하고 있다.The gasification process, which is a key process at this time, takes place inside the gasifier. The syngas produced in these gasifiers contains ash as fine dust as a byproduct.

합성가스에 포함된 비회의 경우 회융점이 섭씨 100O도 이상이 되기 때문에 합성 가스를 섭씨 900도 정도로 냉각하여 합성가스 냉각기에 공급하지 않으면 높은 점도로 인해 장비에 비회 성분이 녹아 배관 및 열교환기 등에 부착되어 합성가스 이동 통로를 좁게 만들거나 막히게 하는 문제를 야기한다.If the syngas contained in the syngas contains ash, the melting point is above 100 ° C. Therefore, if the syngas is cooled to about 900 ° C. and is not supplied to the syngas cooler, the ash component will melt due to the high viscosity and adhere to the piping and heat exchanger Thereby causing a problem of narrowing or clogging the syngas moving passage.

이를 해결하기 위해 비회를 포함하지 않은 정제된 합성가스(섭씨 250도)를 재순환하여 혼합시킴으로써 합성가스의 온도를 섭씨 900도 이하로 냉각하여 운전하여야 한다.To solve this problem, the syngas should be cooled to a temperature of 900 ° C or lower by recirculating and mixing purified syngas (250 ° C) that does not contain ash.

그런데, 합성가스가 재순환 되는 경우 종래의 가스화기의 경우, 도 1을 참조하면, 연소로에서는 생성된 합성가스와, 재순환되어 연소로 상단 측면에서 유입된 재순환된 합성가스가 혼합하는 경우 완벽한 와류를 형성하여 가스 간에 접촉하는 것에 어려워 상기 두 가지 합성가스 흐름의 접촉 시간 및 접촉 면적을 증가시키기 위해 가스화기의 길이를 길게 설계함으로써 설비 비용이 증가되는 문제가 있었다.1, in the case of a conventional gasifier, referring to FIG. 1, when the syngas produced in the combustion furnace and the recycled synthesis gas recirculated and fed from the upper side of the combustion furnace are mixed, a perfect vortex So that it is difficult to make contact between the gas and the gas, so that the length of the gasifier is designed to be long in order to increase the contact time and contact area of the two syngas streams.

상기와 같은 문제점 중 적어도 일부를 해결하기 위해 제안된 것으로 본 발명은 일측면으로서, 재순환된 합성가스가 연소로 내부에서 생성된 합성가스와의 혼합시 체류 시간 및 접촉 면적을 증가시켜 동일한 성능은 유지하며 설비규모가 작은 가스화기를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been proposed in order to solve at least some of the above problems. In an aspect of the present invention, the recycled syngas increases the residence time and the contact area when mixed with the syngas produced in the combustion furnace, And to provide a gasifier having a small facility size.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 일측면으로서 본 발명은, 공급되는 연료와 산소가 반응하여 합성가스가 생성되는 연소로와, 합성가스의 온도조절을 위해 상기 연소로 외부로 배출된 합성가스의 일부가 재순환되어 상기 연소로 내부로 유입되도록 상기 연소로의 일측을 관통하여 설치되는 재순환 합성가스 유입부와, 상기 연소로 내부에 설치되며 상기 재순환 합성가스 유입부와 연결되어 재순환된 합성가스가 중공이 형성된 내부로 유입되고, 내부로 유입된 합성가스가 유출되도록 관통홀을 형성하는 재순환 합성가스 분배부 및, 상기 재순환 합성가스 분배부를 상기 연소로 내벽에 고정하는 고정부를 포함하여 구성되는 가스화기를 제공한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a fuel cell system including a combustion furnace in which a supplied fuel and oxygen are reacted to produce a syngas, a portion of a syngas discharged to the outside of the combustion furnace A recycle synthesis gas inlet installed in one side of the combustion furnace so as to be recirculated to the inside of the combustion furnace and to be connected to the recycle synthesis gas inlet and to be recycled, A recycled synthesis gas distribution unit that is formed in the inner wall of the combustion furnace and forms a through hole so as to allow the synthesis gas introduced into the interior of the combustion chamber to flow out, and a fixing unit that fixes the recycle synthesis gas distribution unit to the inner wall of the combustion furnace do.

그리고, 상기 재순환 합성가스 분배부는, 상기 연소로의 길이방향으로 형성되고 관통홀이 형성된 측면 몸체부 및, 상단에 내부로 유입된 합성가스가 유출되도록 관통홀이 형성된 상단 몸체부를 포함하며, 상기 연소로의 상단에 설치될 수 있다. The recycle synthesis gas distributor may include a side body portion formed in a longitudinal direction of the combustion furnace and having a through hole and an upper body portion having a through hole formed at an upper end thereof so as to discharge a synthesis gas, As shown in FIG.

그리고, 상기 재순환 합성가스 유입부는 상기 연소로 일측을 관통하고 단부가 상기 재순환 합성가스 분배부 내부에 위치하는 제1유입관 및, 상기 제1유입관의 단부와 연결되고, 상기 연소로의 길이 방향으로 형성되고 관통홀을 형성되는 제2유입관을 포함할 수 있다.The recycle synthesis gas inlet includes a first inlet pipe passing through one side of the combustion furnace and an end located inside the recycle gas distribution unit, and a second inlet pipe connected to an end of the first inlet pipe, And a second inlet pipe formed with a through-hole.

그리고, 상기 재순환 합성가스 유입부는 상기 연소로 일측을 관통하고 단부가 상기 재순환 합성가스 분배부 내부에 위치하는 제1유입관 및, 상기 제1유입관에서 분기하여 상기 재순환 합성가스 분배부를 둘러싸도록 설치되는 제3유입관을 포함할 수 있다.The recycle synthesis gas inlet includes a first inlet pipe passing through the one side of the combustion furnace and an end located inside the recycle gas distribution unit, and a second inlet pipe branched from the first inlet pipe to surround the recycle gas distribution unit And a third inlet pipe.

그리고, 상기 제3유입관은 상기 연소로의 아래 방향으로 재순환된 합성가스가 유출되도록 관통홀이 형성될 수 있다.A through hole may be formed in the third inflow pipe so that syngas recycled downwardly of the combustion furnace flows out.

그리고, 상기 연소부 내부에서 합성가스가 난류를 형성하도록 입체형상으로 구비되며 상기 제3유입관과 연결되는 난류형성부가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 가스화기.And a turbulent flow forming part connected to the third inflow pipe in a shape of a solid to form a syngas in the combustion part.

그리고, 상기 난류 형성부는 양 측면이 상기 제3유입관과 연결되고 익형으로 구비될 수 있다.The turbulent flow forming part may be connected to the third inflow pipe on both sides and provided as an airfoil.

그리고, 상기 난류 형성부는 내부에 중공이 형성되고, 상기 제3유입관을 통해 내부로 유입된 재순환 합성가스가 외부로 유출되도록 하단에 관통홀이 형성될 수 있다.The turbulent flow forming portion may have a hollow formed therein, and a through hole may be formed at a lower end of the turbulent flow forming portion so that the recycled syngas introduced into the third inlet pipe flows out to the outside.

이상에서와 같이 본 발명의 일 실시예에 따르면, 연소로 상단에 재순환 합성가스 분배부를 설치하여 재순환된 합성가스와 연소로에서 생성된 합성가스와의 혼합시 체류시간을 증가시키는 효과를 제공한다.As described above, according to the embodiment of the present invention, the recycle synthesis gas distribution unit is provided at the upper end of the combustion furnace to provide an effect of increasing the residence time when the recycled synthesis gas is mixed with the synthesis gas produced in the combustion furnace.

그리고, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 동일한 혼합 성능은 유지하며 가스화기의 크기를 상대적으로 감소시킬 수 있어 설비 제작시 발생하는 비용이 감소하는 효과를 제공한다.According to an embodiment of the present invention, the same mixing performance can be maintained and the size of the gasifier can be relatively reduced, thereby reducing the costs incurred in manufacturing the equipment.

그리고, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 동일한 혼합 성능은 유지하며 설비 규모가 상대적으로 작은 가스화기를 제공할 수 있어 설치 비용 및 유지 관리 비용을 감소하는 효과를 제공한다.According to an embodiment of the present invention, it is possible to provide a gasifier having a relatively small facility size while maintaining the same mixing performance, thereby reducing the installation cost and the maintenance cost.

도 1은 종래의 가스화기의 단면도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 가스화기의 단면도.
도 3 내지 도 6은 각각 다른 실시예로서 도 2의 A부분의 사시도.1 is a cross-sectional view of a conventional gasifier;
2 is a cross-sectional view of a gasifier in accordance with an embodiment of the present invention.
Figs. 3 to 6 are perspective views of a portion A of Fig. 2 as another embodiment; Fig.

이하, 첨부된 도면에 따라 본 발명을 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

먼저, 이하에서 설명되는 실시예들은 본 발명인 가스화기를 이해시키는데 적합한 실시예들이다. 다만, 본 발명이 이하에서 설명되는 실시예에 한정하여 적용되거나 설명되는 실시예에 의해 본 발명의 기술적 특징이 제한되는 것은 아니며, 본 발명의 기술범위에서 다양한 변형 실시가 가능하다.
First, the embodiments described below are embodiments suitable for understanding the gasifier of the present invention. It should be understood, however, that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the appended claims.

본 발명의 일 실시예에 의한 가스화기(100)는 석탄, 바이오 매스 등의 연료의 연소반응이 일어나는 연소로(110)와, 상기 연소로(110)에 재순환된 합성가스가 유입되는 재순환 합성가스유입부(120) 및, 상기 재순환 합성가스 유입부(120)를 통해 유입된 합성가스가 상기 연소로(110)에서 생성된 합성가스와의 혼합시 체류시간을 증가시키도록 재순환 합성가스 분배부(130)와, 상기 재순환 합성가스 분배부(130)를 상기 연소로 내부에 고정하는 고정부(140)를 포함하여 구성된다.The gasifier 100 according to an embodiment of the present invention includes a combustion furnace 110 in which a combustion reaction of fuel such as coal and biomass takes place and a recycle gas 110 into which a syngas recycled to the combustion furnace 110 flows, The recycle synthesis gas inlet 120 and the recycle synthesis gas distributor 120 may be configured such that the syngas introduced through the inlet 120 and the recycle synthesis gas inlet 120 increases the residence time when the synthesis gas is mixed with the synthesis gas generated in the combustion furnace 110 And a fixing unit 140 for fixing the recycled synthesis gas distribution unit 130 inside the combustion furnace.

도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 연소로(110)는 내부에 중공이 형성되며, 연료 유입부(120)를 통해 유입된 연료가 불완전 연소하여 일산화탄소와 수소를 포함하는 합성가스가 생성된다.2 and 3, a hollow is formed in the combustion furnace 110, and the fuel introduced through the fuel inlet 120 is incompletely combusted to produce a synthesis gas containing carbon monoxide and hydrogen.

이때 발생한 합성가스는 상기 연소로(110)의 고온상태이므로 상기 연소로 상단(112)으로 상승하여 상기 연소로(110) 외부로 유출된다.Since the syngas generated at this time is in a high temperature state of the combustion furnace 110, the syngas is raised to the combustion furnace upper end 112 and flows out of the combustion furnace 110.

그리고, 외부로 유출된 합성가스는 정재부(미도시)와 냉각부(미도시)를 통과하면서 합성가스 내부에 포함된 비회 등이 제거되고 온도가 감소한다.The syngas flowed out to the outside passes through the stationary part (not shown) and the cooling part (not shown), and the non-circulation contained in the syngas is removed and the temperature is reduced.

이러한 비회가 제거되고 온도가 감소한 합성가스 중 일부는 상기 연소로(110) 내부에서 생성된 합성가스의 온도를 낮추기 위해 상기 재순환 합성가스 유입부(120)를 통해 연소로(110) 내부로 유입된다. 이하, 상기 재순환 합성가스 유입부(120)로 유입된 합성가스를 '재순환된 합성가스'라고 한다.Some of the synthesis gas having such a non-recycle and reduced temperature is introduced into the combustion furnace 110 through the recycle synthesis gas inlet 120 to lower the temperature of the synthesis gas generated in the combustion furnace 110 . Hereinafter, the synthesis gas flowing into the recycle synthesis gas inlet 120 is referred to as a 'recycled synthesis gas'.

이때, 상기 재순환 합성가스 유입부(120)는 이러한 재순환된 합성가스가 상기 연소로(110) 내부로 유입되도록 상기 연소로(110)의 일측을 관통하여 설치되고,상향식 가스화기의 경우 상기 연소로 상단의 측벽(111)을 관통하여 설치될 수 있다.At this time, the recycle synthesis gas inlet 120 is installed to penetrate one side of the combustion furnace 110 such that the recycled synthesis gas flows into the combustion furnace 110, and in the case of the bottom gasifier, And may be installed through the upper side wall 111.

한편, 본 발명의 일 실시예에 의한 가스화기(100)는 재순환된 합성가스와 상기 연소로(110)에서 생성된 합성가스와의 혼합시 혼합되는 시간인 체류시간을 증가시키도록 재순환 합성가스 분배부(130)를 구비한다.Meanwhile, the gasifier 100 according to an embodiment of the present invention may further include a recycled synthesis gas fraction (hereinafter referred to as " recycled synthesis gas ") to increase the residence time, which is a mixing time of the recycled synthesis gas and the synthesis gas produced in the combustion furnace 110 (130).

이 경우, 상기 재순환 합성가스 분배부(130)는 내부에 중공이 형성되고, 상기 재순환 합성가스 유입부(120)와 연결되어 상기 재순환 합성가스 유입부(120)를 통해 내부에 형성된 중공으로 합성가스가 유입될 수 있도록 구비된다.In this case, the recycled synthesis gas distribution part 130 has a hollow therein, and is connected to the recycle synthesis gas inlet part 120 and is connected to the hollow recycled synthesis gas inlet part 120 through a hollow synthetic gas As shown in FIG.

도 3을 참조하면, 상기 재순환 합성가스 분배부(130)는 상기 연소로(110)의 길이방향으로 형성되는 측면 몸체부(131)와, 상단에 구비되는 상단 몸체부(132)를 포함하여 구성될 수 있다.3, the recycle synthesis gas distributor 130 includes a side body portion 131 formed in a longitudinal direction of the combustion furnace 110 and an upper body portion 132 provided at an upper end thereof. .

그리고, 상기 측면 몸체부(131)와 상기 상단 몸체부(132)는 관통홀(160)이 형성되어, 상기 재순환 합성가스 분배부(130) 내부에 유입된 합성가스가 관통홀(160)을 통해 외부로 유출될 수 있도록 구비된다.A through hole 160 is formed in the side body 131 and the upper body 132 so that the synthesis gas introduced into the recycled synthesis gas distributor 130 flows through the through hole 160 And can be discharged to the outside.

또한, 상기 재순환 합성가스 분배부(130)의 하단은 상기 연소로(110)에서 생성된 합성가스가 상승되어 상기 재순환 합성가스 분배부(130) 내부로 유입되도록 개방될 수 있다.The lower end of the recycled synthesis gas distributor 130 may be opened to allow the syngas generated in the combustion furnace 110 to flow upward into the recycle synthesis gas distributor 130.

그래서, 상기 연소로(110)에서 생성된 합성가스가 내부로 유입되어 재순환된 합성가스와 상기 재순환 합성가스 분배부(130)의 내부에서 혼합될 수 있고, 혼합시 혼합되는 체류시간이 증가될 수 있다.Therefore, the syngas produced in the combustion furnace 110 can be mixed with the recycled synthesis gas and the recycled synthesis gas distribution part 130, and the residence time to be mixed at the time of mixing can be increased have.

한편, 본 발명의 일 실시예에 의한 재순환 합성가스 유입부(120)는 단부가 상기 재순환 합성가스 분배부(130)의 내부에 위치하도록 구비될 수 있다.Meanwhile, the recycle synthesis gas inlet 120 according to an embodiment of the present invention may be provided so that its end portion is positioned inside the recycle synthesis gas distribution unit 130.

그래서, 상기 재순환 합성가스 분배부(130) 내부로 재순환된 합성가스가 유입되어 상기 재순환 합성가스 분배부(130)에 형성된 관통홀(160)을 통해 외부로 유출된다.Therefore, the recycled synthesis gas is introduced into the recycled synthesis gas distribution unit 130 and flows out through the through-hole 160 formed in the recycle synthesis gas distribution unit 130.

그리고, 도 4를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 의한 재순환 합성가스 유입부(120)는, 상기 연소로(110) 일측을 관통하고 단부가 상기 재순환 합성가스 분배부(130) 내부에 위치하는 제1유입관(121) 및 상기 제1유입관(121)의 단부와 연결되고 상기 연소로(110)의 길이 방향으로 형성되며 관통홀(160)이 형성된 제2유입관(122)을 구비할 수 있다.4, the recycled synthesis gas inlet 120 according to another embodiment of the present invention may be disposed at one end of the combustion furnace 110 and has an end positioned inside the recycled synthesis gas distribution part 130 And a second inflow pipe 122 connected to an end of the first inflow pipe 121 and formed in the longitudinal direction of the combustion furnace 110 and having a through hole 160 formed therein can do.

이 경우, 상기 관통홀(160)은 상기 연소로(110)의 길이방향으로 형성되기 때문에 재순환된 합성가스가 상기 재순환 합성가스 분배부(130)의 길이방향으로 균일하게 유출될 수 있도록 구비될 수 있다.In this case, since the through-holes 160 are formed in the longitudinal direction of the combustion furnace 110, the recycled synthesis gas can be uniformly discharged in the longitudinal direction of the recycled synthesis gas distribution part 130 have.

그리고, 도 5 를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 재순환 합성가스 유입부(120)는 제1유입관(121)과, 상기 제1유입관(121)에서 분기하여 상기 재순환 합성가스 분배부(130)를 둘러싸도록 설치되며, 상기 연소로(110)의 아래방향으로 재순환된 합성가스가 유출되도록 관통홀(160)이 형성된 제3유입관(123)으로 구비될 수 있다.5, the recycle synthesis gas inlet 120 according to an embodiment of the present invention includes a first inlet pipe 121 and a second inlet pipe 121 branched from the first inlet pipe 121, And a third inflow pipe 123 installed to surround the discharge port 130 and having a through hole 160 through which the syngas recycled downward from the combustion furnace 110 flows out.

도 5 에서는 상기 제3유입관(123)이 상기 재순환 합성가스 분배부(130)가 원기둥 형상으로 구비됨에 따라 환형으로 도시되어 있으나, 이에 한정되지 않고, 상기 재순환 합성가스 분배부(130)의 형상에 따라 다양한 실시예가 가능하다.5, the third inlet pipe 123 is annularly formed as the recycle synthetic gas distributor 130 is formed in a cylindrical shape, but the present invention is not limited thereto, and the shape of the recycle synthetic gas distributor 130 Various embodiments are possible.

그리고, 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 가스화기(100)는 상기 연소로(110) 내부의 합성가스의 흐름에 난류가 형성되도록 난류 형성부(150)를 더 구비할 수 있다.6, the gasifier 100 according to an embodiment of the present invention may further include a turbulent flow forming unit 150 to form a turbulent flow in the flow of the synthesis gas in the combustion furnace 110 have.

이때, 상기 난류 형성부(150)는 입체형상으로 구비될 수 있고, 상기 제3유입관(123)과 연결되어 상기 연소로(110) 내부에 고정될 수 있다. 그리고, 상기 난류 형성부(150)의 형상은 난류형성이 용이하도록 익형으로 구비되는 것이 바람직하나, 반드시 이에 한정되지는 않고 상기 연소로(110) 내부에 다양한 입체형상으로 구비될 수 있다.At this time, the turbulent flow forming part 150 may have a three-dimensional shape and may be connected to the third inflow pipe 123 and fixed inside the combustion furnace 110. The shape of the turbulent flow forming part 150 is preferably an airfoil shape for facilitating turbulent flow. However, the shape of the turbulent flow forming part 150 may be variously formed in the combustion furnace 110.

또한, 본 발명의 일 실시예에 의한 상기 난류 형성부(150)는 내부에 중공이 형성되고 하단에 관통홀(160)이 형성되어, 상기 제3유입관(123)을 통해 내부로 유입된 재순환된 합성가스가 상기 관통홀(160)을 통해 외부로 유출되도록 구비될 수 있다.In addition, the turbulent flow forming part 150 according to an embodiment of the present invention has a cavity formed therein and a through hole 160 formed at the lower end thereof, The through holes 160 may be formed in the through-holes 160. The through-

즉, 상기 난류 형성부(150)는 상기 연소로(110)에서 생성된 합성가스 및 재순환된 합성가스의 흐름에 난류를 형성하여 체류시간을 증가시키기 위한 목적으로 구비되는 구성으로, 내부에 중공이 형성되지 않고, 도 6에 도시된 것과 같이 입체형상으로 구비될 수도 있으며, 내부에 중공이 형성되어 제2유입관(122)에서 유입된 재순환된 합성가스가 하단의 관통홀(160)을 통해 외부로 유출되도록 구비될 수도 있다.
That is, the turbulent flow forming unit 150 is provided for the purpose of increasing the residence time by forming a turbulent flow in the flow of the syngas generated in the combustion furnace 110 and the recycled syngas, 6, and a hollow is formed in the interior thereof, so that the recycled syngas introduced from the second inflow pipe 122 flows through the lower end through-hole 160 to the outside As shown in FIG.

이하, 본 발명의 일 실시예에 의한 가스화기(100)의 작용 효과에 따라 상세하게 설명한다.Hereinafter, the operation and effect of the gasifier 100 according to the embodiment of the present invention will be described in detail.

먼저, 도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 연소로(110)는 연료 주입부(170)를 통해 석탄 또는 바이오 매스와 같은 에너지 원료가 유입되고, 연소로(110) 내부에서 불완전 연소 반응이 일어나게 되어 일산화탄소, 수소와 같은 합성가스가 생성된다.2 and 3, an energy source such as coal or biomass flows into the combustion furnace 110 through the fuel injecting unit 170, and an incomplete combustion reaction occurs in the combustion furnace 110 And a synthesis gas such as carbon monoxide and hydrogen is produced.

그리고, 상기 연소로(110) 내부에서 생성된 합성가스는 고온 상태이므로 상기 연소로(110) 상부로 상승한다.Since the syngas generated in the combustion furnace 110 is in a high temperature state, the syngas rises above the combustion furnace 110.

한편, 정제되고 냉각 재순환된 합성가스는 상기 재순환 합성가스 유입부(120)를 통해 상기 연소로(110) 내부의 상기 재순환 가스 분배부(130) 내부로 유입되고 상기 재순환 가스 분배부(130)에 형성된 관통홀(160)을 통해 상기 재순환 합성가스 분배부(130) 외부로 유출된다. The purified and cooled recycled syngas flows into the recirculation gas distribution unit 130 inside the combustion furnace 110 through the recycled synthesis gas inlet 120 and flows into the recirculation gas distribution unit 130 And then flows out of the recycled synthesis gas distribution part 130 through the formed through hole 160.

그래서, 상기 연소로(110)에서 생성된 합성가스와 상기 재순환 합성가스 분배부(130)를 통해 유출된 재순환된 합성가스는 상기 연소로(110) 상부에서 혼합된다.Thus, the syngas produced in the combustion furnace 110 and the recycled syngas flowing out through the recycled synthesis gas distributor 130 are mixed on the combustion furnace 110.

이때, 상기 재순환 합성가스 분배부(130)에는 복수개의 관통홀(160)이 형성되는 경우, 재순환된 합성가스가 복수개의 관통홀(160)을 통해 유출될 때 상기 재순환 합성가스 분배부(130)의 측면 몸체부(131)에서는 난류가 형성된다.When the plurality of through holes 160 are formed in the recycled synthesis gas distribution unit 130 and the recycled synthesis gas flows out through the plurality of through holes 160, A turbulent flow is formed in the side surface of the side surface of the side surface of the side body portion 131.

그 결과, 상기 연소로(110)에서 생성된 합성가스가 상승하여 상기 재순환 합성가스 분배부(130)에서 유출된 재순환된 합성가스와 혼합 시에 혼합 기체에 형성된 난류에 의해 체류시간이 길어진다.As a result, the syngas generated in the combustion furnace 110 rises and the residence time is increased due to the turbulent flow formed in the mixed gas when mixed with the recycled syngas flowed out from the recycled synthesis gas distribution part 130.

그래서, 상기 연소로(110)의 길이가 상대적을 짧은 경우에도 상기 연소로(110)에서 형성된 합성가스와 재순환된 합성가스와의 충분한 혼합이 가능하여 상기 연소로(110)의 크기를 감소시킬 수 있어 설비 비용이 감소되는 효과를 제공한다. Therefore, even when the length of the combustion furnace 110 is relatively short, it is possible to sufficiently mix the syngas formed in the combustion furnace 110 and the recycled syngas, thereby reducing the size of the combustion furnace 110 Thereby reducing the equipment cost.

그리고, 도 4를 참조하면, 상기 재순환 합성가스 유입부(120)가 상기 제2유입부(120)를 구비하는 경우, 상기 측면 몸체부(131)에 형성된 관통홀(160)을 통해 상기 재순환 합성가스 분배부(130)의 외측으로 균일하게 유출될 수 있다.4, when the recycle synthesis gas inlet 120 includes the second inlet 120, the recycle synthesis gas is introduced through the through hole 160 formed in the side body 131, Can be uniformly flowed out to the outside of the gas distribution part (130).

도 3 에 도시된 상기 재순환 합성가스 유입부(120)의 단부가 상기 재순환 합성가스 분배부(130) 내부에 유입되는 경우, 상기 재순환 합성가스 유입부(120)의 단부 주변에 위치한 관통홀(160)에 재순환된 합성가스가 집중될 수 있다.When the end of the recycle synthesis gas inlet 120 shown in FIG. 3 flows into the recycle synthesis gas distribution part 130, the through hole 160 ) Can be concentrated.

반면에, 상기 제2유입관(122)을 구비하는 경우, 상기 제2유입관(122)에서 길이방향으로 형성된 관통홀(160)을 통해 재순환된 합성가스가 상기 재순환 합성가스 분배부(130)로 유출되고, 길이 방향으로 형성된 상기 측면 몸체부(131)에 형성된 관통홀(160)을 통해 상기 재순환 합성가스 분배부(130)의 외측으로 균일하게 유출된다.When the second inlet pipe 122 is provided, the syngas recycled through the through hole 160 formed in the longitudinal direction of the second inlet pipe 122 flows into the recycled synthesis gas distributor 130, And is uniformly flowed out to the outside of the recycled synthesis gas distribution part 130 through the through holes 160 formed in the side body part 131 formed in the longitudinal direction.

그리고, 도 5를 참조하면, 상기 재순환 합성가스 유출부가 관통홀(160)이 형성된 상기 제3유입부(120)를 구비하는 경우, 상기 관통홀(160)을 통해 재순환된 합성가스가 상기 연소로(110) 아래 방향으로 유출된다.5, when the recycle synthetic gas outflow portion includes the third inlet portion 120 having the through-hole 160 formed therein, the syngas recycled through the through-hole 160 flows into the combustion furnace 120, (Not shown).

그래서, 상승하는 상기 연소로(110)에서 생성된 합성가스와 상기 제3유입부(120)에서 유출된 재순환된 합성가스가 혼합시 상승하는 합성가스의 흐름을 방해함으로써 상기 연소부에서 생성된 합성가스와 재순환된 합성가스의 혼합 가스가 상기 연소로(110) 내부에서 체류시간하는 시간을 증가시킬 수 있다.Therefore, the syngas generated in the combustion furnace 110 and the recycled syngas flowed out from the third inlet 120 are interrupted by the flow of the syngas rising in the mixing, It is possible to increase the residence time of the mixed gas of the gas and the recycled syngas in the combustion furnace 110.

한편, 도 6을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 의한 가스화기(100)는 내부에 난류 형성부(150)를 구비할 수 있다.Referring to FIG. 6, the gasifier 100 according to another embodiment of the present invention may include a turbulent flow forming part 150 therein.

상기 난류 형성부(150) 또한 상기 연소부(110) 내부에서의 합성가스의 흐름을 방해하여 난류를 형성시켜 상기 연소부(110)에서 생성된 합성가스와 재순환된 합성가스의 혼합 가스가 상기 연소로(110) 내부에서 체류하는 시간을 증가시킬 수 있다.The turbulent flow forming part 150 also interrupts the flow of the syngas in the combustion part 110 to form a turbulent flow so that a mixed gas of the syngas produced in the combustion part 110 and the recycled syngas flows into the combustion It is possible to increase the residence time within the furnace 110.

그리고, 상기 난류 형성부(150) 내부에 중공이 형성되고 관통홀(160)이 형성되는 경우, 재순환된 합성가스가 상기 관통홀(160)을 통해 상기 연소로(110) 아래방향으로 유출되도록 함으로써 상기 연소부(110)에서 생성된 합성가스와 재순환된 합성가스의 혼합 가스가 상기 연소로(110) 내부에서 체류하는 시간을 더욱 길게 할 수 있다.
When the hollow is formed in the turbulent flow forming part 150 and the through-hole 160 is formed, the recycled syngas flows out through the through-hole 160 in the downward direction of the combustion furnace 110 The time for which the mixed gas of the syngas produced in the combustion unit 110 and the syngas recycled in the combustion furnace 110 stays in the combustion furnace 110 can be further elongated.

본 발명은 지금까지 특정한 실시예에 관하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허 청구범위에 의해 마련되는 본 발명의 정신이나 분야를 벗어나지 않는 한도내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될 수 있다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가지는 자는 용이하게 알 수 있음을 밝혀두고자 한다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to specific embodiments thereof, it will be understood by those of ordinary skill in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the following claims It is intended that the person skilled in the art know easily.

100: 가스화기 110: 연소로
120: 재순환 합성가스 유입부 121: 제1유입관
122: 제2유입관 123: 제3유입관
130: 재순환 합성가스 분배부 131: 측면 몸체부
132: 상단 몸체부 140: 고정부
150: 난류 형성부 160: 관통홀 100: gasifier 110: combustion furnace
120: recycle synthesis gas inlet 121: first inlet pipe
122: second inlet pipe 123: third inlet pipe
130: Recycled synthesis gas distribution part 131: Side body part
132: upper body part 140:
150: turbulent flow forming part 160: through hole

Claims (8)

공급되는 연료와 산소가 반응하여 합성가스가 생성되는 연소로;
합성가스의 온도조절을 위해 상기 연소로 외부로 배출된 합성가스의 일부가 재순환되어 상기 연소로 내부로 유입되도록 상기 연소로의 일측을 관통하여 설치되는 재순환 합성가스 유입부;
상기 연소로 내부에 설치되며 상기 재순환 합성가스 유입부와 연결되어 재순환된 합성가스가 중공이 형성된 내부로 유입되고, 내부로 유입된 합성가스가 유출되도록 관통홀을 형성하는 재순환 합성가스 분배부; 및
상기 재순환 합성가스 분배부를 상기 연소로 내벽에 고정하는 고정부;
를 포함하여 구성되는 가스화기.A combustion furnace in which a supplied fuel and oxygen react to generate a syngas;
A recycle synthesis gas inlet installed through one side of the combustion furnace such that a portion of the syngas discharged to the outside of the combustion furnace is recirculated and introduced into the combustion furnace to control the temperature of the synthesis gas;
A recycle synthesis gas distribution unit installed in the combustion furnace and connected to the recycle synthesis gas inlet to introduce recycled synthesis gas into the hollow and form a through hole so that the synthesis gas introduced into the combustion hole flows out; And
A fixing unit for fixing the recycle synthesis gas distribution unit to the inner wall of the combustion furnace;
And a gasifier. 제1항에 있어서,
상기 재순환 합성가스 분배부는,
상기 연소로의 길이방향으로 형성되고 관통홀이 형성된 측면 몸체부; 및
상단에 내부로 유입된 합성가스가 유출되도록 관통홀이 형성된 상단 몸체부;를 포함하며,
상기 연소로의 상단에 설치되는 것을 특징으로 하는 가스화기.The method according to claim 1,
Wherein the recycle synthesis gas distribution unit comprises:
A side body portion formed in the longitudinal direction of the furnace and having a through hole; And
And an upper body portion having an upper end formed with a through hole to allow the synthesis gas introduced therein to flow out,
And is installed at the top of the combustion furnace. 제1항에 있어서,
상기 재순환 합성가스 유입부는,
상기 연소로 일측을 관통하고 단부가 상기 재순환 합성가스 분배부 내부에 위치하는 제1유입관; 및
상기 제1유입관의 단부와 연결되고, 상기 연소로의 길이 방향으로 형성되고 관통홀을 형성되는 제2유입관;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 가스화기.The method according to claim 1,
Wherein the recycle synthesis gas inlet comprises:
A first inlet pipe passing through one side of the combustion furnace and having an end located inside the recycled synthesis gas distribution portion; And
A second inflow pipe connected to an end of the first inflow pipe and formed in the longitudinal direction of the furnace to form a through hole;
≪ / RTI > 제1항에 있어서,
상기 재순환 합성가스 유입부는,
상기 연소로 일측을 관통하고 단부가 상기 재순환 합성가스 분배부 내부에 위치하는 제1유입관; 및
상기 제1유입관에서 분기하여 상기 재순환 합성가스 분배부를 둘러싸도록 설치되는 제3유입관;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 가스화기.The method according to claim 1,
Wherein the recycle synthesis gas inlet comprises:
A first inlet pipe passing through one side of the combustion furnace and having an end located inside the recycled synthesis gas distribution portion; And
A third inflow pipe branched from the first inflow pipe and installed to surround the recycle gas distributor;
≪ / RTI > 제4항에 있어서,
상기 제3유입관은
상기 연소로의 아래 방향으로 재순환된 합성가스가 유출되도록 관통홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 가스화기.5. The method of claim 4,
The third inlet pipe
And a through hole is formed so that syngas recycled in a downward direction of the combustion furnace flows out. 제4항 또는 제5항에 있어서,
연소로 내부에서 합성가스가 난류를 형성하도록 입체형상으로 구비되며 상기 제3유입관과 연결되는 난류형성부가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 가스화기.The method according to claim 4 or 5,
Characterized in that the gasifier further comprises a turbulent forming part provided in a three-dimensional shape so as to form a turbulent flow in the combustion furnace and connected to the third inflow pipe. 제6항에 있어서,
상기 난류 형성부는 양 측면이 상기 제3유입관과 연결되고 익형으로 구비되는 것을 특징으로 하는 가스화기.The method according to claim 6,
Wherein the turbulent flow forming part is connected to the third inflow pipe on both sides and is provided in an airfoil shape. 제7항에 있어서,
상기 난류 형성부는 내부에 중공이 형성되고, 상기 제3유입관을 통해 내부로 유입된 재순환 합성가스가 외부로 유출되도록 하단에 관통홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 가스화기. 8. The method of claim 7,
Wherein the turbulent flow forming portion has a hollow therein and a through hole is formed at a lower end of the turbulent flow forming portion so that the recycled syngas flowing into the third inlet pipe flows out to the outside.
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