KR20150125772A - Petro Cokes Combustion System with Hybrid Desulfurizer Equipment - Google Patents

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KR20150125772A
KR20150125772A KR1020140052250A KR20140052250A KR20150125772A KR 20150125772 A KR20150125772 A KR 20150125772A KR 1020140052250 A KR1020140052250 A KR 1020140052250A KR 20140052250 A KR20140052250 A KR 20140052250A KR 20150125772 A KR20150125772 A KR 20150125772A
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combustion furnace
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오수현
이시무
우황용
조미영
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(주)청해소재
휴먼에너지(주)
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Abstract

The present invention provides a petroleum coke combustion system including a semi-dry reactor. The petroleum coke combustion system comprises: a petroleum coke supply part and a refined oil supply part for supplying petroleum coke and refined oil; a combustion furnace and a boiler including a combustion furnace for burning petroleum coke and desulfurizing the petroleum coke inside the furnace, a vapor generating part for generating vapor using high-temperature heat generated in the combustion furnace, and a discharge hopper for discharging CaSO_4, which is generated by allowing SOx generated by the combustion of the petroleum coke to react with limestone, and non-reacted CaO; a limestone input part for inputting limestone (CaCO_3) so that desulfurization can be conducted inside the combustion furnace; a slaked lime slurry manufacturing device for recovering the non-reacted CaO discharged from the discharge hopper and manufacturing slaked lime slurry (Ca(OH)_2) by mixing the recovered non-reacted CaO with water; a semi-dry reactor (SDR) for receiving the slaked lime slurry (Ca(OH)_2) from the slaked lime slurry manufacturing device and reducing sulfur included in exhaust gas by secondarily treating the sulfur; an air preheating part for preheating air for combustion using the remaining heat of combustion gas generated in the combustion furnace and the boiler and supplying the preheated air to a burner and the combustion furnace; a back filter part for filtering the exhaust gas supplied from the semi-dry reactor.

Description

하이브리드 탈황설비가 구비된 석유 코크스 연소 시스템{Petro Cokes Combustion System with Hybrid Desulfurizer Equipment}[0001] The present invention relates to a petroleum coke combustion system equipped with a hybrid desulfurization apparatus,

본 발명은 하이브리드 탈황설비가 구비된 석유 코크스 연소 시스템에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 연소로 및 보일러 내부에 건식 탈황제를 분사하는 로내탈황 장치와 보일러 배기가스에 설치되는 반건식 반응기(SDR: semi - dry reactor)를 구비하고, 미반응 CaO를 반건식 반응기에 재투입할 수 있는 소석회 슬러리 제조 장치를 포함하는 방식을 하이브리드 탈황설비를 구비함으로써, 석유코크스 연소과정에서 발생하는 SOx를 로내탈황에서 우선 제거하고 건식탈황제의 흡열반응을 통해서 발생하는 미반응 CaO를 반건식 반응기에 재사용하여 SOx를 대기방지법규 기준에 충족가능한 정도로 감축시킨 후 배출이 이루어지도록 하는 하이브리드 탈황설비가 구비된 석유 코크스 연소 시스템에 관한 것이다.
The present invention relates to a petroleum coke combustion system equipped with a hybrid desulfurization facility. More particularly, the present invention relates to a desulfurization apparatus for desulfurizing a dry desulfurizing agent in a combustion furnace and a boiler, and a semi-dry reactor (SDR) installed in a boiler exhaust gas. The unreacted CaO can be re- The system including the slaked lime slurry manufacturing apparatus is provided with the hybrid desulfurization facility so that the SOx generated in the petroleum coke combustion process is firstly removed from the furnace desulfurization and the unreacted CaO generated through the endothermic reaction of the desulfurizing agent is reused in the semi- The present invention relates to a petroleum coke combustion system equipped with a hybrid desulfurization facility for reducing SOx to such an extent as to meet the atmospheric protection regulation standard.

페트로 코크스(Petro Cokes)는 다른 연료에 비하여 높은 발열량 대비 낮은 가격의 장점이 있음에도 불구하고 다량의 황을 함유하여 다량의 SOx를 발생시킨다는 단점 때문에 많이 사용되지 않고 있다. Petro Cokes is not widely used because of its disadvantage that it contains a large amount of sulfur and generates a large amount of SOx even though it has advantages of lower price compared to other fuels compared to other fuels.

현재, 페트로 코크스를 연료로 사용하는 보일러 중 황을 제거하기 위한 공정에는 습식수마그법, 습식석회석법, 반건식탈황과 습식수마그 조합, 반건식탈황과 습식석회석 조합인 4가지의 공정이 있으며, 모두 습식법을 포함하고 있다. At present, there are four processes for removing sulfur from boilers using petro coke as fuel: wet water mill method, wet limestone method, combination of semi-dry desulfurization and wet water mag, and combination of semi-dry desulfurization and wet limestone. Wet method.

습식수마그법의 경우 탈황제의 전량을 수입에 의존하고 있으며, 보일러 가동 시 많은 물을 필요로 하고, 가동 후에는 많은 양의 폐수를 발생시킨다. In the case of the wet milling method, the entire amount of the desulfurizing agent is dependent on the import, and a large amount of water is required for operating the boiler, and a large amount of wastewater is generated after the operation.

습식석회석법은 설비의 전력 및 유지보수 비용이 높으며, 탈황석고 처리를 위한 인력운영비용이 많이 소요된다는 단점이 있다.The wet limestone method has high power and maintenance cost of the equipment, and has a disadvantage that it takes a lot of manpower operation cost for desulfurization gypsum processing.

즉, 페트로 코크스를 보일러의 연료로 사용하는 경우 종래의 습식탈황장치(Wet Scrubber)로 제거하는 경우 탈황효율은 수치상 높은 효율이 나올 수 있으나, 미세삼산화황(무수황산,SO3) 입자를 포집하지 못하고, 미스트(Mist)의 비산으로 청연(백연, 후연 등으로도 불림)이 발생하여 민원의 소지가 있으며, 저기압시 이 청연이 낮게 가라앉아 악취가 발생하고, 눈이 따가운 현상 등 인체에 해를 주게 된다. That is, when the petroleum coke is used as the fuel of the boiler, the desulfurization efficiency can be high in the numerical efficiency when the conventional wet desulfurization apparatus (wet scrubber) is used but the fine sulfur trioxide (anhydrous sulfuric acid, SO 3 ) (Also called as white smoke, trailing smoke, etc.) due to the scattering of the mist, and there is possession of the complaints. When this pressure is low, this smell becomes low and the odor is generated. do.

따라서, 고유황 페트로 코크스 정제분말을 연료로 사용하기 위해서는 황산화물을 효율적으로 제거하기 위한 기술을 필요로 하며, 지금까지 페트로 코크스를 습식탈황장치 없이 사용가능한 연소방식은 순환 유동층 연소 방식으로 사용되고 있으나, 이러한 순환 유동층 연소 방식은 매우 높은 투자비로 인해, 주로 대용량 열병합 산업용 보일러에만 사용될 수밖에 없는 문제점이 있다.
Therefore, a technique for efficiently removing sulfur oxides is required to use the proprietary sulfur Petrocoke refined powder as a fuel, and although the combustion method capable of using petro coke without a wet desulfurization device has been used as a circulating fluidized bed combustion method, Such a circulating fluidized bed combustion method has a problem that it can only be used mainly for large-capacity cogeneration boilers because of the high investment cost.

(특허문헌 1) 대한민국 공개특허 제2009-0106020)호 (Patent Document 1) Korean Published Patent Application No. 2009-0106020)

이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 전술한 배경기술에 의해서 안출된 것으로, 로내탈황과 반건식 반응기를 통해 습식탈황장치 없이 페트로 코크스 연소 시스템을 제공함으로써, 초기투자 및 운영 비용을 저감할 수 있는 하이브리드 탈황설비가 구비된 석유 코크스 연소 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.In order to solve such problems, the present invention has been made in view of the above-mentioned background, and it is an object of the present invention to provide a petroleum coke combustion system without a wet desulfurization device through a furnace desulfurization and semi-dry type reactor, It is an object of the present invention to provide a petroleum coke combustion system equipped with a desulfurization facility.

또한, 본 발명은 연소로 및 보일러 내에서 탈황제로 석회석을 분사시켜 페트로 코크스 연소 시 발생하는 연소가스의 SOx를 1차적으로 제거하며, 이 때 발생하는 미반응 CaO와 물을 혼합하여 소석회 슬러리(Ca(OH)2)를 제조하여 반건식 반응기를 통해 2차적으로 SOx를 제거함으로써, 탈황 효율을 향상시킬 수 있는 하이브리드 탈황설비가 구비된 석유 코크스 연소 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
In the present invention, limestone is sprayed with a desulfurizing agent in a combustion furnace and a boiler to primarily remove SOx of combustion gas generated in the combustion of petro coke, and the unreacted CaO and water generated at this time are mixed to form a slaked lime slurry Ca (OH) 2 ) and removing SOx through a semi-dry type reactor, thereby improving the desulfurization efficiency of the petroleum coke combustion system.

이와 같은 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 페트코 코크스(Petro cokes) 및 정제 오일을 공급하는 페트로 코크스 공급부 및 정제 오일 공급부; 페트로 코크스를 연소시키며, 로내에서 CaCO3를 통해 황을 제거하며 이 때 발생하는 CaSO4 및 미반응 CaO를 배출하는 배출호퍼를 포함하는 연소로 및 보일러; 상기 연소로의 로내에서 탈황이 이루어질 수 있도록 석회석(CaCO3)을 투입하는 석회석 투입부 ; 상기 배출호퍼에서 배출되는 CaSO4 및 미반응 CaO를 회수하고, 회수된 미반응 CaO에 물을 혼합시켜 소석회 슬러리(Ca(OH)2)를 제조하는 소석회 슬러리 제조 장치; 소석회 슬러리(Ca(OH)2)를 통해 배출가스에 포함된 황을 2차 처리하여 저감시키는 반건식 반응기(SDR: semi -dry reactor); 상기 연소로에서 발생하는 연소가스의 여열을 이용하여 연소용 공기를 예열시키고, 예열된 공기를 상기 버너 및 연소로에 각각 공급하는 공기 예열부; 및 상기 반건식 반응기로부터 공급되는 배출가스를 필터링하는 백 필터부를 포함하는 것을 특징으로 하는 반건식 반응기가 구비된 석유 코크스 연소 시스템을 제공하는 것을 특징으로 한다.To achieve these and other advantages and in accordance with the purpose of the present invention, as embodied and broadly described herein, there is provided a petroleum coke comprising: a petroleum coke supply unit and a refinery oil supply unit for supplying petroleum coke and purified oil; Combustion furnaces and boilers that burn petro coke, remove sulfur through CaCO 3 in the furnace, and an exhaust hopper that emits CaSO 4 and unreacted CaO; A limestone charging unit for charging limestone (CaCO 3 ) so that desulfurization can be performed in the furnace of the furnace; A slurry slurry production apparatus for recovering CaSO 4 and unreacted CaO discharged from the discharge hopper and mixing water with the recovered unreacted CaO to produce a slaked slurry (Ca (OH) 2 ); A semi-dry reactor (SDR) for secondary treatment and reduction of sulfur contained in the exhaust gas through a slaked lime slurry (Ca (OH) 2 ); An air preheater for preheating combustion air using the remaining heat of the combustion gas generated in the combustion furnace and supplying the preheated air to the burner and the combustion furnace respectively; And a bag filter unit for filtering exhaust gas supplied from the semi-dry type reactor. The present invention also provides a petroleum coke combustion system equipped with a semi-dry type reactor.

또한, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 연소로는 로내탈황의 반응효율을 향상시키기 위해 배출가스 및 석회석의 체류시간을 길게 하여 구성하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 탈황설비가 구비된 석유 코크스 연소 시스템을 제공하는 것을 특징으로 한다.According to an embodiment of the present invention, the combustion furnace is constructed by increasing the residence time of the exhaust gas and the limestone in order to improve the reaction efficiency of the desulfurization in the furnace. The petroleum coke combustion system .

또한, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 석회석 투입부는 상기 연소로의 온도가 800~1500℃의 상태로 가열이 이루어진 후에 반응 효율이 좋은 온도 구간에 석회석을 투입하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 탈황설비가 구비된 석유 코크스 연소 시스템을 제공하는 것을 특징으로 한다.According to an embodiment of the present invention, the limestone charging unit may include a limestone charging unit for supplying limestone into the combustion furnace at a temperature ranging from 800 to 1500 ° C, The present invention provides a petroleum coke combustion system comprising:

또한, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 연소로 및 보일러에 석회석(CaCO3)을 투입하는 석회석 투입부; 상기 배출호퍼에서 배출되는 재를 회수하고, 회수된 재에 물을 혼합시켜 소석회 슬러리(Ca(OH)2)를 제조하는 소석회 슬러리 제조 장치; 소석회 슬러리(Ca(OH)2)를 이용하여 2차 황 처리가 이루어지는 것을 특징으로 하는 반건식 반응기가 구비된 석유 코크스 연소 시스템을 제공하는 것을 특징으로 한다.According to an embodiment of the present invention, a limestone charging unit for introducing limestone (CaCO 3 ) into the combustion furnace and the boiler; A slurry slurry production apparatus for recovering ash discharged from the discharge hopper and mixing water with the recovered material to produce slaked lime slurry (Ca (OH) 2 ); Characterized in that a petroleum coke combustion system equipped with a semi-dry type reactor is characterized in that a secondary sulfur treatment is carried out using a slaked lime slurry (Ca (OH) 2 ).

또한, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 석회석 투입부에는 석회석 노즐 이 더 구성되고, 이 각각의 노즐들은 직사각형의 형태로 구성되어 석회석이 연소로 내부로 넓게 퍼지면서 분사되도록 하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 탈황설비가 구비된 석유 코크스 연소 시스템을 제공하는 것을 특징으로 한다.
According to an embodiment of the present invention, the limestone charging unit further comprises a limestone nozzle, and each of the nozzles is formed in a rectangular shape so that the limestone is spread and spread inside the combustion furnace And a petroleum coke combustion system equipped with a hybrid desulfurization facility.

이와 같은 본 발명의 실시예에 따르면, 하이브리드 탈황설비를 구비하여 로내탈황과 반건식 반응기(SDR: semi - dry reactor)를 통해 페트로 코크스 연소 시스템의 초기투자 및 운영 비용을 저감할 수 있는 효과가 있다.According to the embodiment of the present invention, it is possible to reduce the initial investment and operation cost of the petro coke combustion system through a desulfurization and semi-dry reactor (SDR) equipped with a hybrid desulfurization facility.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 로내탈황이 이루어지도록 상기 로내에서 석회석을 분사시켜 탈황반응을 진행시 생성되는 CaSO4와 미반응CaO가 연소로내에 체류하여, 석유코크스 연소 반응 효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, according to the embodiment of the present invention, CaSO 4 and unreacted CaO generated when the desulfurization reaction proceeds by spraying limestone in the furnace so that desulfurization of the furnace is performed can be maintained in the combustion furnace to improve the efficiency of combustion of petroleum coke There is an effect that can be.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 탈황설비가 구비된 석유 코크스 연소 시스템을 나타낸 도면이다.1 is a view showing a petroleum coke combustion system equipped with a hybrid desulfurization apparatus according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same reference numerals are used to designate the same or similar components throughout the drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.

또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속" 된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.In describing the components of the present invention, terms such as first, second, A, B, (a), and (b) may be used. These terms are intended to distinguish the constituent elements from other constituent elements, and the terms do not limit the nature, order or order of the constituent elements. When a component is described as being "connected", "coupled", or "connected" to another component, the component may be directly connected to or connected to the other component, It should be understood that an element may be "connected," "coupled," or "connected."

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 탈황설비가 구비된 석유 코크스 연소 시스템을 나타낸 도면이다.1 is a view showing a petroleum coke combustion system equipped with a hybrid desulfurization apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 일실시예에 의한 하이브리드 탈황설비가 구비된 석유 코크스 연소 시스템은 페트로 코크스(Petro Cokes)를 연소시키기 위한 연소로와 일체형으로 구성된 보일러(130)를 통해 스팀을 생산하는 것으로, 연소로 및 보일러(130)의 내부에서 로내탈황을 실시함으로써, 페트로 코크스에 포함된 황산화물의 제거가 이루어지도록 구성되고, 배출가스에 포함된 황처리를 위하여 반건식 반응기(150: semi -dry reactor, SDR)를 설치하여 페트로 코크스의 최대 단점인 다량의 황산화물을 대기방지법규 기준에 충족가능한 정도로 감축시킨 후, 배출이 이루어지도록 하는 것이다.As shown in FIG. 1, a petroleum coke combustion system equipped with a hybrid desulfurization facility according to an embodiment of the present invention includes a boiler 130 integrated with a combustion furnace for burning Petro Cokes, (150) for the removal of sulfur oxides contained in the petroleum coke by performing in-furnace desulfurization inside the furnace and the boiler (130), and for the sulfur treatment contained in the exhaust gas -dry reactor (SDR) to reduce the amount of sulfur oxides, which is the biggest disadvantage of petro coke, to a level that meets the atmospheric protection standards.

이와 같은 본 발명의 하이브리드 탈황설비가 구비된 석유 코크스 연소 시스템은 페트로 코크스 공급부(110), 정제 오일 공급부(120), 연소로 및 보일러(130), 공기 예열부(140), 소석회 슬러리 제조장치(230), 반건식 반응기(150), 백 필터부(160), 연도(170)를 포함하여 구성되며, 상기 연소로 및 보일러(130)에는 석회석 투입부(210)가 더 연결 구성된다.The petroleum coke combustion system equipped with the hybrid desulfurization apparatus of the present invention may be provided with a petrocoke supply unit 110, a refined oil supply unit 120, a combustion furnace and a boiler 130, an air preheater 140, And a flue filter unit 160. The flue gas and the boiler 130 are connected to a limestone charging unit 210. The flue gas circulation unit 210 is connected to the flue gas circulation unit 200,

페트로 코크스 공급부(110)는 다른 고체연료보다 발열량이 높고 가격이 저렴한데 반해, 다량의 황과 탄소를 포함하고 있는 페트로 코크스를 버너(132) 및 연소로 및 보일러(130)측으로 공급하는 구성요소이다.The petroleum coke supply unit 110 is a component that supplies a petroleum coke containing a large amount of sulfur and carbon to the burner 132 and the combustion furnace and the boiler 130 side, while being higher in calorific value and cheaper than other solid fuels .

이러한, 페트로 코크스 공급부(110)는 연소로 및 보일러(130)에 구성된 버너(132)로 공급하여 연소가 이루어지도록 소정의 페트로 코크스를 공급하는 연료 공급부(112), 연료 공급부(112)로부터 공급되는 페트로 코크스를 저장하는 연료 사일로(114) 및 버너(132)와 연소로 및 보일러(130)측으로 일정량의 페트로 코크스를 압축공기와 함께 이송하는 연료 이송 송풍기(116)를 포함하여 구성된다.The petroleum coke supply unit 110 includes a fuel supply unit 112 for supplying a predetermined petroleum coke to the burner 132 constituted by the combustion furnace and the boiler 130 so as to be burned, And a fuel transfer blower 116 for transferring a certain amount of petroleum coke together with the compressed air to the combustion furnace and the boiler 130 side, and a fuel silo 114 and a burner 132 for storing petro coke.

여기서, 연료 이송 송풍기(116)에는 연료 사일로(114) 및 버너(132)에 연결되어 연료 사일로(114)로부터 저장된 페트로 코크스가 투입되면, 투입된 페트로 코크스에 압축공기를 분사하여 버너(132)까지 이송될 수 있도록 하는 연료 공급관(312)이 형성된다.Here, the fuel transfer blower 116 is connected to the fuel silo 114 and the burner 132 so that the stored petro coke is injected into the petro coke, and the compressed air is fed to the burner 132 A fuel supply pipe 312 is formed.

정제 오일 공급부(120)는 연소로 및 보일러(130)에 구성된 버너(132)로 페트로 코크스와 함께 공급하여 연소가 이루어지도록 하는 것으로, 정제된 오일을 공급하는 오일 공급부(122), 오일 공급부(122)로부터 공급되는 정제 오일이 저장되는 오일 저장탱크(124) 및 버너(132)로 일정량의 정제 오일을 이송하는 오일 이송기(126)를 포함하여 구성된다.The refined oil supply unit 120 is supplied with the petroleum coke to the combustion furnace and the burner 132 constituted in the boiler 130 so that combustion is performed. The refined oil supply unit 120 includes an oil supply unit 122 for supplying refined oil, And an oil feeder 126 that feeds a predetermined amount of the purified oil to the burner 132. The oil feeder 126 is connected to the oil storage tank 124 and the burner 132,

여기서, 오일 이송기(126)에는 버너(132)에 연결되어 오일 저장탱크(124)에 저장된 오일을 오일 이송기(126)의 작동에 따라 버너(132)로 이송시키는 오일 이송관(324)이 형성된다.The oil feeder 126 is connected to an oil feed pipe 324 connected to the burner 132 to feed the oil stored in the oil storage tank 124 to the burner 132 according to the operation of the oil feeder 126 .

연소로 및 보일러(130)는 페트로 코크스와 정제 오일을 태워 열분해를 일으켜 증기를 발생하는 장치로서, 버너(132), 증기 발생부(136) 및 배출호퍼(138)을 포함하여 구성된다.The combustion furnace and the boiler 130 are devices including a burner 132, a steam generator 136, and a discharge hopper 138. The burner 132, the steam generator 136, and the discharge hopper 138 generate steam by pyrolyzing the petroleum coke and refined oil.

버너(132)는 연료 공급관(312) 및 오일 이송관(324)과 연결되어 페트로 코크스 및 정제 오일을 공급받아 이를 일정 비율로 혼합하면서 초기점화가 이루어지도록 구성된다.The burner 132 is connected to the fuel supply pipe 312 and the oil transfer pipe 324, and is supplied with petroleum coke and refined oil.

연소로 및 보일러(130)는 버너(132)의 초기점화에 의해 내부에 공급된 페트로 코크스와 정제 오일을 태워 열분해를 일으키면서 페트로 코크스에 포함된 다량의 SOx을 로내탈황을 통해 제거하며, 연소된 고열을 통해 증기 발생부(136)에서 증기의 발생이 이루어지도록 하는 구성요소로서, 로내탈황을 위하여 석회석(CaCO3)을 석회석 투입부(210)로부터 공급받아 이를 분사시켜 페트로 코크스가 연소로 내에 체류하는 시간을 길게 하여 탈황 반응효율을 높이도록 구성된다.The combustion furnace and the boiler 130 burn pyrolysis oil and purified oil supplied to the inside by the initial ignition of the burner 132 to remove a large amount of SOx contained in the petro coke through desulfurization in the furnace while causing pyrolysis, (CaCO 3 ) is supplied from the limestone charging unit 210 for spraying the limestone (CaCO 3 ) in the furnace for desulfurizing the furnace so that the petroleum coke is allowed to stay in the combustion furnace So that the efficiency of the desulfurization reaction is increased.

이러한 연소로 및 보일러(130)는 로내탈황의 반응효율을 높일 수 있도록 배기가스의 체류시간을 길게 설계되어야 한다.The combustion furnace and the boiler 130 must be designed to have a long residence time of the exhaust gas in order to increase the reaction efficiency of the desulfurization in the furnace.

또한, 연소로 및 보일러(130)의 하단에는 CaSO4 및 미반응 CaO로 이루어진 재를 배출하는 배출호퍼(138)를 설치하여 페트로 코크스의 연소시 생성된 CaSO4와 미반응 CaO를 바로 배출하도록 구성된다.In addition, a discharge hopper 138 for discharging CaSO 4 and unreacted CaO is disposed at the lower end of the combustion furnace and the boiler 130 to directly discharge CaSO 4 produced during combustion of petro coke and unreacted CaO do.

이로 인해 로내탈황에 의해 생성된 CaSO4를 바로 배출함으로서 CaSO4의 재분해를 방지하여 연소로 및 보일러(130) 내의 탈황효율을 높일 수 있을 것이다.Accordingly, CaSO 4 produced by the in-furnace desulfurization can be directly discharged to prevent the re-decomposition of CaSO 4 , thereby enhancing the desulfurization efficiency in the furnace and the boiler 130.

즉, 본 발명은 탈황제로서 석회석(CaCO3)을 사용하며, 이 탈황제의 반응온도, 체류시간, 반응비, 입도크기, 노즐의 형태 및 노즐의 형상, 보일러의 운전방법에 따라 탈황효율을 높일 수 있을 것이다. That is, in the present invention, limestone (CaCO 3 ) is used as a desulfurizing agent and the desulfurization efficiency can be increased according to the reaction temperature, residence time, reaction ratio, particle size, shape of the nozzle, shape of the nozzle, There will be.

특히, 페트로 코크스에 포함된 황산화물과 탈황제인 CaCO3의 반응은 CaCO3의 소성반응으로부터 일어나며, 750℃ 이상에서는 CaCO3가 CaO와 CO2로 분해됨에 따라 기공이 형성되고, 형성된 기공으로부터 SO2를 제거한다. In particular, the sulfur oxides react with the desulfurizing agent is CaCO 3 contained in the petro coke is SO 2 from the pores takes place, the more than 750 ℃, and the CaCO 3 to form pores in accordance with the decomposed into CaO and CO 2, formed from the calcination of CaCO 3 .

이에 따라, 본 발명에서는 황산화물과 탈황제가 최적의 반응이 이루어질 수 있도록 탈황제가 연소로 및 보일러(130) 내에서 충분히 반응할 수 있도록 체류시간을 길게 하며, 반응효율이 높은 온도 구간을 설정하여 탈황제를 분사시킨다. 탈황제와 SOx는 연소로 및 보일러(130)내에서 반응하여 배출호퍼(138)로 CaSO4와 미반응 CaO를 배출되며, 배출되지 않고 벽에 침전을 이룬 CaSO4와 미반응 CaO는 연소로 및 보일러(130) 내 SOx와 반응하여 탈황효율을 높이게 되는 것이다.Accordingly, in the present invention, the residence time is lengthened so that the desulfurizing agent can sufficiently react in the combustion furnace and the boiler 130 so that the sulfuric acid and the desulfurizing agent can be reacted optimally, . Desulfurizing agent and SOx is reacted in the boilers 130 to the combustion is discharged to CaSO 4 and unreacted CaO to the discharge hopper (138), CaSO 4 and unreacted CaO is not discharged achieved deposits on the wall into the combustion boilers, The desulfurization efficiency is improved by reacting with the SOx in the reaction zone 130.

특히, 배출호퍼(138)를 통해 배출되는 CaSO4와 미반응 CaO는 회수관(332)을 통해 소석회 슬러리 제조장치(230)로 회수되어 또 다른 탈황제인 소석회 슬러리(Ca(OH)2)로 제조되어 반건식 반응기에서 SOx를 저감하게 된다.Particularly, the CaSO 4 discharged from the discharge hopper 138 and the unreacted CaO are recovered into the slaked slurry producing apparatus 230 through the recovering pipe 332 and made of the slaked slurry Ca (OH) 2 , which is another desulfurizing agent Thereby reducing SOx in the semi-dry reactor.

소석회 슬러리 제조장치(230)는 후술할 반건식 반응기(150)를 통해 황을 저감하기 위한 소석회 슬러리(Ca(OH)2)를 생성하기 위한 미반응 CaO가 포집되는 곳으로, 회수되는 CaO에 물을 혼합시켜 소석회 슬러리(Ca(OH)2)를 제조하는 구성요소이다.The slaked lime slurry producing apparatus 230 is a place where unreacted CaO for producing slaked slurry (Ca (OH) 2 ) for collecting slag for reducing sulfur is collected through a semi-dry reactor 150 to be described later, (Ca (OH) 2 ) by mixing the slurry.

이러한 소석회 슬러리 제조장치(230)는 배출호퍼(138)에서 포집된 CaSO4와 미반응 CaO를 주입하는 주입부(234), 제조된 소석회 슬러리를 반건식 반응기(150)측으로 이송하여 2차 황처리가 이루어지도록 하는 슬러리 이송기(236)를 포함하여 구성된다.
The slaked slurry manufacturing apparatus 230 includes an injection unit 234 for injecting CaSO 4 and unreacted CaO collected in the discharge hopper 138, and a slurry slurry prepared by transferring the slaked slurry to the semi-dry type reactor 150, And a slurry feeder 236 for feeding the slurry.

한편, 연소로 및 보일러(130) 내부로 석회석을 일정량 투입하는 석회석 투입부(210)는 석회석을 투입하는 석회석 공급부(214)와, 석회석 공급부(214)로부터 공급되는 석회석이 저장되는 석회석 저장탱크(212), 석회석을 일정량 연소로 및 보일러(130)측으로 공급하는 제1탈황제 이송기(216) 및 일측이 석회석 저장탱크(212)와 제1탈황제 이송기(216)에 연결되고, 타측이 연소로 및 보일러(130)와 연결되어 제1탈황제 이송기(216)의 구동에 의해 석회석 저장탱크(212)에 저장된 석회석을 이송하는 제1이송관(218)을 포함하여 구성된다. The limestone input unit 210 for inputting a predetermined amount of limestone into the combustion furnace and the boiler 130 includes a limestone supply unit 214 for inputting limestone and a limestone storage tank for storing limestone supplied from the limestone supply unit 214 A first desulfurizer feeder 216 for feeding the limestone to a predetermined amount of the combustion furnace and the boiler 130 side and a first desulfurizer feeder 216 connected to the limestone storage tank 212 and the first desulfurizer feeder 216, And a first transfer pipe 218 connected to the boiler 130 to transfer the limestone stored in the limestone storage tank 212 by driving the first desulfurizer feeder 216.

이러한 석회석 투입부(210)는 제1이송관(218)의 단부에 구성된 석회석 노즐(230)을 통해 이송된 석회석(CaCO3)을 연소로 및 보일러(130)의 내부로 분사시켜 황을 제거하는 것이다. The limestone injection unit 210 injects limestone (CaCO 3 ) transferred through the limestone nozzle 230 formed at the end of the first transfer pipe 218 into the combustion furnace and the boiler 130 to remove sulfur will be.

이때, 분사되는 석회석은 석회석 공급부(214)에 의해 350 mesh 이상의 미세한 입자로 이루어진 것들만 선별되어 연소로 및 보일러(130)의 내부로 분사가 이루어지도록 한다.At this time, the limestone to be injected is selected by the limestone feeder 214 to be composed of fine particles of 350 mesh or more and injected into the combustion furnace and the boiler 130.

이와 같은 본 발명의 석회석 투입부(210)는 800∼1,500℃ 온도범위를 이루는 연소로 및 보일러(130)의 내부에 존재하며, 페트로 코크스가 연소되면서 발생하는 고온 배출가스에 석회석을 분사함에 따라 연소로 및 보일러(130) 내에서 탈황이 이루어지게 되어 석유 코크스 연소 시스템의 건설비 뿐만 아니라, 운영비가 저렴하게 소모될 수 있을 것이다.The limestone injection part 210 of the present invention is present in the combustion furnace and the boiler 130 having a temperature range of 800 to 1,500 ° C. and the limestone is injected into the high temperature exhaust gas generated by the combustion of the petro coke, The desulfurization can be performed in the furnace and the boiler 130, so that not only the construction cost of the petroleum coke combustion system but also the operating cost can be reduced.

또한, 본 발명의 석회석 투입부(210)에 각각 구성된 석회석 노즐(230)은 탈황제들의 분사가 이루어지는 단부가 직사각형의 형태로 구성되어 350mesh 이상의 입자 크기로 이루어진 석회석이 넓게 퍼지면서 분사가 이루어지도록 하고, 연소로 및 보일러(130)의 상부에 플랜지 등을 통해 고정 결합됨으로써, 설치 및 분해가 용이하게 이루어지도록 구성된다.
In addition, the limestone nozzle 230 formed in the limestone injection part 210 of the present invention is configured such that the injection end of the desulfurizing agent is formed in a rectangular shape so that the limestone having a particle size of 350 meshes or more is spread and spread, And is fixedly coupled to the upper portion of the combustion furnace and the boiler 130 through a flange or the like, thereby facilitating installation and disassembly.

아울러, 본 발명의 연소로 및 보일러(130)는 공기 예열부(140)와 연결되어 연소시 소정의 압력을 가지는 압축공기를 버너(132)측으로 공급받거나, 후술할 반건식 반응기(150)의 운전 온도를 조절하도록 할 수 있을 것이다. The combustion furnace and the boiler 130 of the present invention are connected to the air preheating unit 140 so that compressed air having a predetermined pressure at the time of combustion is supplied to the burner 132 or the operation temperature of the semi-dry reactor 150 As shown in FIG.

여기서, 공기 예열부(140)는 버너(132) 및 반건식 반응기(150)측으로 예열된 공기를 제공하는 것으로, 외부 공기를 유입시키는 복수의 공기팬(142)이 구성되며, 이 복수의 공기팬(142)으로부터 공급된 압축공기를 연소로 및 보일러(130)에서 발생하는 연소가스의 여열을 이용하여 연소용 공기를 예열시켜 각각의 공급처로 공급함에 따라 폐가스에 의한 열손실을 줄여 보일러의 열효율을 높이는 동시에 연소효율을 개선시킬 수 있을 것이다.The air preheating unit 140 provides air preheated to the burner 132 and the semi-dry reactor 150 to constitute a plurality of air fans 142 for introducing outside air, 142 to the respective supply sources by preheating the combustion air using the remaining heat of the combustion gas generated from the combustion furnace and the boiler 130, thereby reducing the heat loss due to the waste gas and increasing the thermal efficiency of the boiler At the same time, the combustion efficiency can be improved.

이와 같은 공기 예열부(140)는 연소가스의 여열에 의해 연소용 공기를 예열시킬 수 있도록 연소로 및 보일러(130)와 연결되는 예열라인(346)이 형성되고, 예열된 공기를 버너(132)측으로 공급하는 제1공기 공급라인(342)과, 예열된 공기를 연소로 및 보일러(130)측으로 직접 제공하는 제2공기 공급라인(344)이 더 구성된다. The air preheating unit 140 has a preheating line 346 connected to the combustion furnace and the boiler 130 to preheat the combustion air by the heat of the combustion gas, And a second air supply line 344 for directly supplying the preheated air to the combustion furnace and the boiler 130 side.

반건식 반응기(150)는 배출호퍼(138)에 의해 포집된 미반응 CaO와 물을 혼합시켜 소석회 슬러리(Ca(OH)2)를 제조하는 소석회 슬러리 제조장치(230)를 통해 황을 2차 처리하여 저감시키는 구성요소이다.The semitransparent reactor 150 is subjected to secondary treatment of sulfur through a slaked slurry production apparatus 230 for producing slaked slurry (Ca (OH) 2 ) by mixing unreacted CaO captured by the discharge hopper 138 with water .

이와 같은 반건식 반응기(150)는 2차 황처리가 이루어진 재를 배출하는 배출관(356)이 형성되고, 2차 황처리가 이루어진 배출가스는 백 필터부(160)측으로 이송될 수 있도록 하는 가스 이송관(354)이 형성된다.The semi-dry type reactor 150 includes a discharge pipe 356 for discharging the ash-treated material and a discharge pipe for discharging the discharged gas to the bag filter unit 160 (354) are formed.

백 필터부(160)는 각종 분진 배출 설비(소각로, 보일러, 용해로 등)에서 배출되는 분진이나 원료 수송 중 발생하는 분진과 유해 가스를 제거하는 구성요소로서, 반건식 반응기(150)에 구성된 가스 이송관(354)을 통해 이송된 배출가스를 필터링하여 연도(170)를 통해 외부로 배출될 수 있도록 하는 구성요소이다.The bag filter unit 160 is a component for removing dust and harmful gas generated during the transportation of dust or raw materials discharged from various dust discharging facilities (incinerator, boiler, melting furnace, etc.) The exhaust gas that has been transferred through the flue 354 is filtered and discharged through the flue 170 to the outside.

이러한 백 필터부(160)는 그 내부에 다수 구성되는 여과필터에 의해 배출가스에 포함된 분진을 제거함과 동시에 가스 이송관(354)으로부터 이송되는 배출가스가 백 필터부(160)의 여과필터를 거칠 수 있도록 소정의 흡입력으로 배출가스를 흡입하고, 여과필터를 거친 배출가스는 연도(170)를 통해 외부로 배기될 수 있도록 하는 흡입 배기팬(190)이 더 구성된다.The bag filter 160 removes dust contained in the exhaust gas by a plurality of filter filters formed therein and at the same time the exhaust gas conveyed from the gas transfer pipe 354 passes through the filter of the bag filter 160 The suction and exhaust fan 190 is configured to suck the exhaust gas with a predetermined suction force so that the exhaust gas can be rough and allow the exhaust gas having passed through the filter to be exhausted to the outside through the flue 170.

즉, 본 발명은 연소로 및 보일러(134) 내에서의 로내탈황과 반건식 반응기(150)를 이용한 반건식 탈황법에 의해 탈황이 이루어지는 방식을 통해 페트로 코크스에 포함된 황산화물(SOx) 등의 공해물질을 제거함에 따라 종래의 습식탈황방식에 비해 건설비 뿐만 아니라, 운영비 또한 저렴하게 소모될 수 있을 것이다.That is, the present invention provides a method for desulfurizing a flue gas such as sulfur oxides (SOx) contained in a petroleum coke through a flue gas desulfurization method using a flue gas desulfurization method using a flue gas desulfurization method, It is possible to consume not only the construction cost but also the operating cost as compared with the conventional wet desulfurization system.

이상에서, 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합되거나 결합되어 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be the most practical and preferred embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments. That is, within the scope of the present invention, all of the components may be selectively coupled to one or more of them.

또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 하며, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. It is also to be understood that the terms such as " comprises, "" comprising," or "having ", as used herein, mean that a component can be implanted unless specifically stated to the contrary. And all terms including technical and scientific terms are to be construed in a manner generally known to one of ordinary skill in the art to which this invention belongs, It has the same meaning as understood.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
The foregoing description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and various changes and modifications may be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are intended to illustrate rather than limit the scope of the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas within the scope of equivalents should be construed as falling within the scope of the present invention.

110: 페트로 코크스 공급부 120: 정제 오일 공급부
130: 연소 보일러 140: 공기 예열부
150: 반건식 반응기 160: 백 필터부
170: 연도 190: 흡입 배기팬
210: 석회석 투입부 230: 소석회 슬러리 제조 장치110: petro coke supply part 120: refined oil supply part
130: Combustion boiler 140: Air preheating part
150: Semi-dry type reactor 160: Bag filter unit
170: Year 190: Suction / Exhaust fan
210: Limestone charging unit 230: Slurry slurry manufacturing apparatus

Claims (6)

페트코 코크스(Petro cokes) 및 정제 오일을 공급하는 페트로 코크스 공급부 및 정제 오일 공급부;
페트로 코크스를 연소시키며, 연소에 의해 발생된 고열을 통해 증기를 발생하는 증기 발생부 및 상기 페트로 코크스의 연소에 의해 생성된 SOx와 탈황제의 반응으로 발생한 CaSO4와 미반응 CaO를 배출하는 배출호퍼를 포함하는 연소로 및 보일러;
상기 연소로의 로내에서 탈황이 이루어질 수 있도록 석회석(CaCO3)을 투입하는 석회석 투입부;
상기 배출호퍼에서 배출되는 CaSO4와 미반응 CaO를 회수하고, 회수된 미반응 CaO에 물을 혼합시켜 소석회 슬러리(Ca(OH)2)를 생성하는 소석회 슬러리 제조장치;
상기 소석회 슬러리 장치로부터 소석회 슬러리(Ca(OH)2)를 공급받아 배출가스에 포함된 황을 2차 처리하여 저감시키는 반건식 반응기(SDR: semi -dry reactor);
상기 연소로에서 발생하는 연소가스의 여열을 이용하여 연소용 공기를 예열시키고, 예열된 공기를 상기 버너 및 연소로에 각각 공급하는 공기 예열부; 및
상기 반건식 반응기로부터 공급되는 배출가스를 필터링하는 백 필터부를 포함하는 것을 특징으로 하는 반건식 반응기가 구비된 석유 코크스 연소 시스템.
A petro coke supply unit and a refinery oil supply unit supplying Petro cokes and refined oil;
A steam generator which burns petro coke and generates steam through high heat generated by combustion, and a discharge hopper which discharges CaSO 4 produced by the reaction of SO x generated by the combustion of the petroleum coke and the unreacted CaO Including furnaces and boilers;
A limestone charging unit for charging limestone (CaCO 3 ) so that desulfurization can be performed in the furnace of the furnace;
A slurry slurry production apparatus for recovering CaSO 4 and unreacted CaO discharged from the discharge hopper, and mixing the recovered unreacted CaO with water to produce slaked lime slurry (Ca (OH) 2 );
A semi-dry reactor (SDR) that receives slurry slurry (Ca (OH) 2 ) from the slaked slurry apparatus and secondary treatment of sulfur contained in the exhaust gas to reduce it;
An air preheater for preheating combustion air using the remaining heat of the combustion gas generated in the combustion furnace and supplying the preheated air to the burner and the combustion furnace respectively; And
And a bag filter unit for filtering the exhaust gas supplied from the semi-dry type reactor.
제 1 항에 있어서,
상기 연소로 및 보일러는 로내탈황의 반응효율을 향상시키기 위해 배출가스와 탈황제인 석회석(CaCO3)의 체류시간을 길게 하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 탈황설비가 구비된 석유 코크스 연소 시스템.
The method according to claim 1,
Wherein the combustion furnace and the boiler extend the residence time of the exhaust gas and the desulfurizing agent limestone (CaCO 3 ) to improve the reaction efficiency of the desulfurization in the furnace.
제 1 항에 있어서,
상기 석회석 투입부는 연소로 및 보일러 내에 최적의 반응온도에 석회석을 분사시키는 것을 특징으로 하는 하이브리드 탈황설비가 구비된 석유 코크스 연소 시스템.
The method according to claim 1,
Wherein the limestone charging unit injects limestone into the combustion furnace and the boiler at an optimum reaction temperature.
제 1 항에 있어서,
상기 소석회 슬러리 제조장치는
상기 배출호퍼에 의해 포집된 미반응 CaO를 주입하는 주입부; 및
미반응 CaO와 물에 의해 생성된 소석회 슬러리(Ca(OH)2)를 반건식 반응기측으로 이송하여 2차 황처리가 이루어지도록 하는 슬러리 이송기
를 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 탈황설비가 구비된 석유 코크스 연소 시스템.
The method according to claim 1,
The slaked slurry producing apparatus
An injection unit for injecting unreacted CaO captured by the discharge hopper; And
(Ca (OH) 2 ) produced by the unreacted CaO and water is transferred to the semi-dry type reactor to carry out the secondary sulfur treatment,
Wherein the fuel desulfurization system comprises a desulfurization unit for desulfurizing the petroleum coke.
제 1 항에 있어서,
상기 석회석 투입부는 350 mesh 이상으로 이루어진 석회석을 상기 연소로 및 보일러의 내부로 투입하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 탈황설비가 구비된 석유 코크스 연소 시스템.
The method according to claim 1,
Wherein the limestone charging unit injects limestone of 350 mesh or more into the combustion furnace and the boiler.
제 1 항에 있어서,
상기 석회석 투입부에는 석회석 노즐이 더 구성되고, 이 석회석 노즐은 직사각형의 형태로 구성되어 석회석이 연소로 내부로 넓게 퍼지면서 분사되도록 하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 탈황설비가 구비된 석유 코크스 연소 시스템.
The method according to claim 1,
Wherein the limestone injection unit further comprises a limestone nozzle, and the limestone nozzle is formed in a rectangular shape so that the limestone is spread while being spread to the inside of the combustion furnace, so that the petroleum coke combustion system is equipped with the hybrid desulfurization facility.
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