KR20160103101A - Scr 탈질 이후의 조합식 공기예열기 및 이를 이용한 부식과 막힘 방지방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 일종 SCR 탈질 이후의 조합식 공기예열기를 제공하는바, 탈질 장치 하류에 위치한 연도(1)와 공기도관(2)을 포함하고, 그리고 연기 흐름 방향을 따라 순차적으로 배치된 2차 바람구간(3), 1차 바람구간(4), 황산수소암모늄 응결방지구간(5)과 황산수소암모늄 경화구간(6)을 포함한다. 상기 1차 바람구간(4), 황산수소암모늄 응결방지구간(5)과 황산수소암모늄 경화구간(6)은 모두 상변식 열교환기로, 이 상변식 열교환기는 연도에 위치한 흡열구간(7), 공기도관에 위치한 방열구간(8), 및 흡열구간과 방열구간을 연결하는데 사용되는 상승도관(9)과 하강도관(10)을 포함한다. 상기 방열구간(8)은 흡열구간(7) 보다높고, 상변식 열교환기 내부에는 순환매개체가 설치된다. 상기 황산수소암모늄 응결방지구간(5)의 벽면 온도는 황산수소암모늄의 노출점 온도보다 높고, 상기 황산수소암모늄 경화구간(6)의 벽면 온도는 황산수소암모늄의 응고점 온도보다 낮다. 이 조합식 공기예열기는 액상 황산수소암모늄에 먼지가 묻어 공기예열기의 전열면을 막는 현상을 막을 수 있고, 또한 액상 황산수소암모늄으로 인한 공기예열기의 부식을 효과적으로 방지할 수 있다.

Description

SCR 탈질 이후의 조합식 공기예열기 및 이를 이용한 부식과 막힘 방지방법{COMBINED AIR PREHEATER SUITABLE FOR POST-SCR DENITRATION, AND ANTI-CORROSION AND ANTI-BLOCKING METHOD}
본 발명은 일종의 공기예열기에 관한 것으로, 특히 일종의 SCR 탈질(denitration) 이후의 조합식 공기예열기 및 이를 이용한 부식과 막힘 방지 방법에 관한 것이다.
NOx는 산성비와 광학 연무를 초래하는 주요 오염물질 중 하나이다. 현재 암모니아가스(NH3)를 환원제로 하는 선택성 촉매 환원(SCR) 연기 탈질 기술은 공업영역에서 NOx를 제거하는 유효한 방법이다. 소위 SCR 탈질기술은 바로 보일러 석탄절약장치 뒷면, 로터리타입 공기예열기 위의 연도입구에 탈질 장치를 설치하고, 보일러 석탄절약장치 뒷면의 300℃～400℃에 달하는 연기 온도를 이용하여, 촉매제의 역할하에 희석 후의 암모니아가스를 분사함으로써, 암모니아가스와 기존의 연기 중의 질소산화화합물로 하여금 화학반응을 발생하여, 무공해 질소와 수증기를 생성하고, 이로써 NOx 배출을 줄여 왔다.
탈질기술의 제한성으로 말미암아, 설계상 3ppmV 이하의 암모니아 제거 양만 허용하고, 운행 방면에서는 현재 신뢰성이 있는 조작방법으로 암모니아 제거를 설계 범주에서 제어할 수 없는 실정이며, 따라서 종래의 SCR시스템 중의 암모니아 제거 양은 보편적으로 기준을 초과하였다. 탈기 암모니아가스는 보일러 연기 중의 SO3와 반응을 일으켜 황산수소암모늄을 생성하고, 황산수소암모늄의 응고 온도는 탈기 암모니아의 농도에 따라 높아진다. 일반적으로 황산수소암모늄의 노출점은 200℃에 달한다. SCR장치 중의 촉매제(V2O5, 5산화 바나듐)의 작용하에 더 많은 SO2가 SCR장치 중의 촉매제에 의해 SO3로 전환되어, 더욱 공기예열기 냉각측의 부식과 막히는 가능성을 가중시킨다. 그외, SCR 장치중의 V2O5 함량이 높을수록, 탈질 효율이 더 높다. 하지만 SO2가 SO3로 전환하는 효율 역시 높아 공기예열기의 부식과 먼지에 막히는 위험이 더 높아지게 된다.
황산수소암모늄은 일종의 접착성이 아주 강하고 강한 부식성이 있는 물질로서 응고 후 액체상태로 물체 표면에 집결되는바, 강렬한 부식성이 있는 외에, 연기 먼지도 흡착한다. 반면 탈질 장치 하류에는 오직 공기예열기 열교환 장치만 있어, 황산수소암모늄 응고 후의 액체는 공기예열기의 좁은 전열면을 막아버리기에, 공기예열기는 열을 받게 되고, 항부식성이 강하나 열전도 계수가 낮은 양면 세라믹도금 열면으로 교체해야 하는바, 따라서 반드시 공기예열기의 전체적인 전열면적을 증가함으로써, 보일러 연기 배출 온도가 제어를 받는 범위에 있게 하여, 하류 주머니 먼지제거기 등의 안전한 운행을 보장해야 한다. 하지만, 공기예열기의 전체적인 전열면적을 증가하면 하류 공기예열기가 증가로 인한 밀집 열받이면의 구조적인 저항을 가중시킨다. 황산수소암모늄이 액체로 응고되고, 먼지가 부착되고 부식되기에 공기예열기의 전열면이 막히게 되어, 보일러의 연도, 공기통로의 막힘을 초래할 뿐만 아니라, 연기 배출 열손실율을 증가함으로써, 보일러 열효율을 떨어뜨리고, 보일러 연기온도, 공기온도의 조절 폭 역시 제한적이기에, 보일러는 부득불 부하하강으로 운행하고, 보일러의 송풍기와 인풍기의 에너지 소모도 증가시킨다.
그리고, 온도가 147℃ 이하이면, 황산수소암모늄은 긴밀히 응고되는데, 이때 먼지 제거설비로 제거할 수 있고, 이 때문에 공기예열기의 냉각구간에서 황산수소암모늄 먼지를 적게 볼 수 있다.
종래의 공기예열기는 대부분 3층 회전식 공기예열기로 도 1과 같이 고온구간, 중온구간과 저온구간을 포함한다. 황산수소암모늄은 공기예열기의 중온에서 저온구간까지의 냉각 온도구간에서 아주 강한 접착성을 보이는데, 먼지를 쉽게 흡착하여 공기예열기를 막아버리고, 저항을 가중시키며, 바람이 더 많이 새고, 열전도 효율을 떨어뜨림으로써 기기의 안정적인 운행에 영향을 주게 된다. 그리고, 회전식 공기예열기에서 바람이 새는 현상이 엄중하기에, 실제 연기 배출 온도는 설정치를 초과하게 된다.
JP 2003074831 A JP S61195210 A
이상과 같이 이왕의 기술의 단점을 극복하기 위해, 본 발명의 목적상 일종 SCR 탈질 이후의 조합식 공기예열기를 제공하여, 종래의 기술에서 탈질로 인한 액상 황산수소암모늄 부식, 공기예열기의 전열면을 막는 결함을 해결하고자 한다.
상기 목적을 실현하기 위해, 본 발명은 일종 SCR 탈질 이후의 조합식 공기예열기를 제공하는바, 탈질 장치(denitration device) 하류에 위치한 연도(flue)와 공기도관(air duct)을 포함하고, 그리고 연기 흐름 방향을 따라 순차적으로 배치된 2차 바람구간(secondary air section), 1차 바람구간(primary air section), 황산수소암모늄 응결방지구간(ammonium bisulfate condensation resistant section)과 황산수소암모늄 경화구간(ammonium bisulfate solidifying section)을 포함한다. 상기 1차 바람구간, 황산수소암모늄 응결방지구간과 황산수소암모늄 경화구간은 모두 상변식 열교환기(phase change heat exchangers)이다. 상기 상변식 열교환기는 연도에 위치한 흡열구간(heat absorbing section), 공기도관에 위치한 방열구간(heat releasing section), 및 흡열구간과 방열구간을 연결하는데 사용되는 상승도관(ascending pipe) 과 하강도관(descending pipe)을 포함한다. 상기 방열구간는 흡열구간보다 높고, 상변식 열교환기 내부에는 순환매개체(circulation medium)가 설치된다. 상기 황산수소암모늄 응결방지구간의 벽면 온도는 황산수소암모늄의 이슬점(dew point) 온도보다 높고, 상기 황산수소암모늄 경화구간의 벽면 온도는 황산수소암모늄의 응고점(freezing point) 온도보다 낮다.
바람직하게는, 황산수소암모늄 경화구간 하류에 위치한 산노출 방지구간을 포함하고, 이 산노출 방지구간은 상기 상변식 열교환기이고, 산노출 방지구간의 벽면 온도는 산노출점 온도보다 높다.
바람직하게는, 상기 1차 바람구간의 흡열구간, 황산수소암모늄 응결방지구간의 흡열구간, 황산수소암모늄 경화구간의 흡열구간, 및 산노출 방지구간의 흡열구간에 모두 온도센서가 설치된다.
바람직하게는, 상기 1차 바람구간, 황산수소암모늄 응결방지구간, 황산수소암모늄 경화구간, 및 산노출 방지구간 중의 순환매개체는 물 또는 프레온 또는 열전도 오일이다.
바람직하게는, 상기 2차 바람구간은 로터리타입 공기예열기의 고온구간이다.
바람직하게는, 상기 2차 바람구간은 상기 상변식 열교환기이고, 2차 바람구간 중의 순환매개체는 물 또는 프레온 또는 열전도 오일이다.
본 발명의 또 다른 목적은 일종 SCR 탈질 이후의 조합식 공기예열기 부식 및 막힘 방지방법을 제공하는 것으로, 이로써 종래의 기술중 탈질로 인한 액상 황산수소암모늄 부식, 공기예열기의 전열면을 막는 결함을 해결하고자 한다.
상기 목적을 실현하기 위해, 본 발명은 일종 SCR 탈질 이후의 조합식 공기예열기 및 부식 및 막힘 방지 방법을 제공하는바, 아래의 절차를 포함한다:
A, 연도 중의 연기는 상류로부터 조합식 공기예열기로 들어가고, 순차적으로 2차 바람구간, 1차 바람구간, 황산수소암모늄 응결방지구간과 황산수소암모늄 경화구간을 경과한다. 공기통로 중의 공기는 하류로부터 조합식 공기예열기로 들어가고, 순차적으로 황산수소암모늄 경화구간, 황산수소암모늄 응결방지구간, 1차 바람구간과 2차 바람구간을 경과한다.
B, 상기 황산수소암모늄 응결방지구간의 벽면 온도는 황산수소암모늄의 노출점 온도 보다 높고, 상기 황산수소암모늄 경화구간의 벽면 온도는 황산수소암모늄의 응고점 온도 보다 낮다.
C, 연도 중의 황산수소암모늄 황산수소암모늄 응결구간 및 그 상류에서는 기체상태이고, 연도 중의 황산수소암모늄은 황산수소암모늄 경화구간 및 그 하류에서는 고체상태이며, 황산수소암모늄 경화구간 및 그 하류 도관의 벽면에 응고된다.
D, 먼지 제거설비를 이용하여 황산수소암모늄 경화구간 및 그 하류 도관벽면 위에 응고된 황산수소암모늄 먼지를 불어낸다.
상기와 같이, 본 발명과 관련되는 조합식 공기예열기는 아래의 유익한 효과가 있다:
이 조합식 공기예열기에서, 탈기 암모니아가스와 삼산화 황의 반응을 통해 형성된 황산수소암모늄 단지 기체상태와 고체상태 두 가지 형태만 있다. 즉 액상 황산수소암모늄을 형성하는 것을 피하여, 이로써 액상 황산수소암모늄에 먼지가 묻어 공기예열기의 전열면을 막는 현상을 막을 수 있고, 액상 황산수소암모늄의 공기예열기에 대한 부식을 효과적으로 방지할 수 있어, 공기예열기의 사용수명을 연장하고, 보일러의 열전도 효율을 높여, 최종적으로 설비의 안정적이고 안전한 운행을 보장할 수 있다.
상기와 같이, 본 발명과 관련되는 조합식 공기예열기 부식 및 막힘 방지 방법은 아래의 유익한 효과가 있다:
이 조합식 공기예열기부식 및 막힘 방지 방법에서, 황산수소암모늄 응결구간과 황산수소암모늄 경화구간의 벽면 온도를 통제하는 방식을 통해 황산수소암모늄으로 하여금 황산수소암모늄 경화구간 및 그 하류의 도관 표면에 견고히 응고되게 하고, 다시 먼지 제거설비를 이용하여 응고된 황산수소암모늄의 먼지를 불어냄으로써, 액상 황산수소암모늄의 공기예열기 도관에 대한 부식을 방지하고, 액상 황산수소암모늄에 먼지가 묻어 공기예열기의 전열면이 막히는 현상을 예방함으로써, 최종적으로 보일러의 안전하고, 신뢰성이 있으며, 안정적인 운행을 보장할 수 있다.
도 1은 종래 기술 중 공기예열기의 구조표시도이다.
도 2는 본 발명의 구조표시도이다.
도 3는 본 발명의 또 다른 실시예이다.
아래에 특정한 구체 실시예를 통해 본 발명의 실시 방식에 대해 설명하기로 한다. 이 기술 분야의 통상의 기술자라면 본 설명서를 통해 설명된 내용을 바탕으로 본 발명의 기타 장점 및 효능에 대해 쉽게 이해할 수 있을 것이다.
주의할 점은 본 설명서에 첨부된 도면에서 표시된 구조, 비율, 크기 등은 단지 설명서 내용상 이 기술분야의 통상의 기술자의 이해를 돕기 위한 것으로 본 발명의 실현 가능한 조건을 한정하는 것이 아니다. 따라서 기술상 실질적인 의미를 지니지 아니하고, 임의의 구조 조절, 비율 변경이나 크기 조절은 본 발명에서 발생하는 효과 및 달성하고자하는 목적하에서 모두 본 발명에서 피로한 기술 내용의 범주에 포함되어야 할 것이다. 동시에 본 설명서에서 인용하는 "상", "하", "좌", "우" 및 "하나" 등 용어는 단지 기술상의 명확성을 위한 것으로 본 발명의 실현 가능한 범위를 한정하는 것이 아니며, 그 상대적인 관계는 변경 또는 조절이 가능한바, 기술 내용에 대한 실질적인 변경이 없는 한, 본 발명의 실현가능한 범위로 보아야 할 것이다.
본 발명은 일종 보일러 SCR 탈질 이후의 조합식 공기예열기로, 도 2와 같이, 이 조합식 공기예열기는 탈질 장치 하류에 위치한 연도(1)와 공기도관(2)을 포함하고, 상기 연도(1)와 공기도관(2)은 나란히 설치되며, 그외 연기 흐름 방향을 따라 순차적으로 배치된 2차 바람구간(3), 1차 바람구간(4), 황산수소암모늄 응결방지구간(5)와 황산수소암모늄 경화구간(6)을 포함한다. 상기 1차 바람구간(4), 황산수소암모늄 응결방지구간(5)과 황산수소암모늄 경화구간(6)은 모두 상변식 열교환기로, 이 상변식 열교환기는 연도(1)에 위치한 흡열구간(7), 공기도관(2)에 위치한 방열구간(8), 및 흡열구간(7)과 방열구간(8)을 연결하는데 사용되는 상승도관(9)과 하강도관(10)을 포함한다. 상기 방열구간(8)은 그와 대응되는 흡열구간(7)보다 높고, 상변식 열교환기 내부에는 순환매개체가 설치된다. 상기 황산수소암모늄 응결방지구간(5)의 벽면 온도는 황산수소암모늄의 노출점 온도보다 높고, 상기 황산수소암모늄 경화구간(6)의 벽면 온도는 황산수소암모늄의 응고점 온도보다 낮다.
연도(1) 중의 고온연기(350～440℃)는 조합식 공기예열기의 상류로부터 들어가고, 차례로 2차 바람구간(3), 1차 바람구간(4)의 흡열구간(7), 황산수소암모늄 응결방지구간(5)의 흡열구간(7), 및 황산수소암모늄 경화구간(6)의 흡열구간(7)을 경과한다. 고온연기 공기예열기를 경과하는 과정에서 열량을 방출하여 매개 상변식 열교환기 흡열구간(7) 중의 순환매개체를 가열한다. 매개의 상변식 열교환기 중의 순환매개체는 연기가 방출한 열량을 흡수한 후 밀도 차이로 인한 상승력을 발생하고, 진일보로 흡열구간(7) 중의 순환매개체로 하여금 상승도관(9)를 따라 방열구간(8)으로 들어가게 하고, 순환매개체는 방열구간(8)에서 열량을 공기 속에 방출한 후 하강도관(10)을 통해 다시 흡열구간(7)으로 들어가게 함으로써, 외부 동력이 없이 자동순환을 실현한다. 황산수소암모늄 응결방지구간(5)의 관벽 온도 및 황산수소암모늄 응결방지구간(5) 상류의 관벽 온도 모두 황산수소암모늄의 노출점 온도(～200℃) 이상이고, 황산수소암모늄 경화구간(6)의 관벽 온도 및 황산수소암모늄 경화구간(6) 하류의 관벽 온도 모두 황산수소암모늄의 응고점 온도(147℃) 이하이기 때문에, 탈기 암모니아가스와 삼산화 황의 반응을 통해 형성된 황산수소암모늄은 공기예열기 내에서 단지 기체상태와 고체상태 두 가지 형태로만 있게 된다. 또한 액상 황산수소암모늄이 없기에, 기체상태 황산수소암모늄이 응고되어 먼지를 부착한 후 공기예열기의 전열면을 막는 현상을 막고, 진일보로 연기 온도를 낮추고, 바람이 새는 현상을 줄임으로써, 액상 황산수소암모늄의 공기예열기에 대한 부식을 효과적으로 방지할 수 있어, 공기예열기의 사용수명을 연장하고, 보일러의 열전도 효율을 높여, 최종적으로 설비의 안정적이고 안전한 운행을 보장할 수 있다. 바람직하게, 상기 1차 바람구간(4), 황산수소암모늄 응결방지구간(5), 황산수소암모늄 경화구간(6), 및 산노출 방지구간(11) 중의 순환매개체는 물 또는 프레온 또는 열전도 오일 등 용액이고, 실제 조작시 다양한 온도에 근거하여 적합한 순환매개체 용액을 선택한다.
바람직하게는, 황산수소암모늄 경화구간(6) 하류에 위치한 관벽 온도가 너무 낮으면, 산노출 부식을 초래하기 때문에, 연기 흐름방향을 따라, 황산수소암모늄 경화구간(6)의 하류에 산노출 방지구간(11)을 설치해야 한다. 이 산노출 방지구간(11)은 상기 상변식 열교환기로, 상기 흡열구간(7), 방열구간(8), 상승도관(9)과 하강도관(10)으로 구성되고, 산노출 방지구간(11)의 벽면 온도는 산노출점 온도(～100℃) 이상이다. 산노출 부식을 효과적으로 방지하고 보일러 에너지를 절약할 수 있기에 최고의 절전, 온실가스 감축을 실현할 수 있다.
그리고, 공기는 1차 바람구간(4)를 경과하여 가열된 후 직접 두 갈래로 나뉜다. 도 2와 도 3과 같이, 한 갈래는 직접 제분시스템의 1차 바람으로 되고, 다른 한 갈래는 2차 바람구간(3)에서 겨열된 후 보일러의 2차 바람, 즉 1차 바람이 경과할 필요가 없는 2차 바람구간(3)으로 되어, 절약된 열량으로 황산수소암모늄 응결방지구간(5) 또는 황산수소암모늄 경화구간(6) 또는 산노출 방지구간(11)의 모 구간 또는 몇 개의 구간에서 기타 물질에 대한 가열에 사용된다.
본 발명과 관련되는 조합식 공기예열기는 사용 전, 우선 열량을 통한 배출방식으로 산노출 방지구간(11), 황산수소암모늄 경화구간(6), 황산수소암모늄 응결방지구간(5), 및 1차 바람구간(4) 내의 공기를 깨끗이 배출하여, 각 상변식 열교환기의 순환도관 내에 비 응결성 기체가 없도록 하여, 공기에 의한 막힘이나 물에 의한 막힘을 피해야 한다. 보일러 정액부하 운행기간에, 탈질 후의 연기 온도는 약 350～440℃사이가 안정적이다. 탈질후의 연기 온도와 필요한 1차 바람, 2차 바람의 온도로써 각 구간(즉 산노출 방지구간(11), 황산수소암모늄 경화구간(6), 황산수소암모늄 응결방지구간(5)와 1차 바람구간(4)) 순환도관 내의 물의 양을 조절하고, 대응되게 각 상변식 열교환기 내의 증기 압력을 조절한다. 증기압력을 확인한 후 포화 온도 역시 확인해야 하는바, 즉 상응한 각 구간의 벽면 온도를 확인해야 한다. 우선적으로, 상기 1차 바람구간(4)의 흡열구간(7), 황산수소암모늄 응결방지구간(5)의 흡열구간(7), 황산수소암모늄 경화구간(6)의 흡열구간(7), 및 산노출 방지구간(11)의 흡열구간(7)에 모두 온도센서(12)를 설치하여 각 구간의 벽면 온도 감지에 사용해야 한다.
바람직하게는, 본 실시예에서, 도 2와 같이, 상기 2차 바람구간(3)은 원 로터리타입 공기예열기의 고온구간이다. 물론, 상변식 열교환기일 수도 있다. 도 3과 같이, 즉 2차 바람구간(3) 역시 상기 흡열구간(7), 방열구간(8), 상승도관(9)과 하강도관(10)으로 구성된다. 2차 바람구간(3)을 상변식 열교환기의 구조로 적용할 경우, 그 도관 내의 순환매개체는 물 또는 프레온 또는 열전도 오일 등 용액이다.
본 발명는 그외 일종 조합식 공기예열기 부식 및 막힘 방지 방법과 관련되는바, 아래의 단계를 포함한다:
A, 연도1 중의 연기는 상류로부터 조합식 공기예열기로 들어가고, 차례로 2차 바람구간(3), 1차 바람구간(4), 황산수소암모늄 응결방지구간(5)과 황산수소암모늄 경화구간(6)을 경과한다. 공기통로 중의 공기는 하류로부터 조합식 공기예열기로 들어가고, 차례로 황산수소암모늄 경화구간(6), 황산수소암모늄 응결방지구간(5), 1차 바람구간(4)과 2차 바람구간(3)을 경과한다.
B, 상기 황산수소암모늄 응결방지구간(5)의 벽면 온도는 황산수소암모늄의 노출점 온도보다 높고, 상기 황산수소암모늄 경화구간(6)의 벽면 온도는 황산수소암모늄의 응고점 온도보다 낮다.
C, 연도(1) 중의 황산수소암모늄 황산수소암모늄 응결구간 및 그 상류에서는 기체상태이고, 연도(1) 중의 황산수소암모늄은 황산수소암모늄 경화구간(6) 및 그 하류에서 고체상태이고, 황산수소암모늄 경화구간(6) 및 그 하류 도관의 벽면에 응고된다.
D, 먼지 제거설비를 이용하여 황산수소암모늄 경화구간(6) 및 그 하류 도관벽면 위에 응고된 황산수소암모늄 때를 불어낸다.
상기 내용을 종합하면, 본 발명과 관련되는 보일러 SCR 탈질 후의 조합식 공기예열기 및 그 부식 및 막힘 방지 방법을 적용할 경우 아래의 장점이 있다:
1, 황산수소암모늄 응결방지구간(5)과 황산수소암모늄 경화구간(6)의 벽면 온도 제어를 통해 황산수소암모늄 열교환기의 벽면 위에 응결되는 것을 통제할 수 있음과 동시에, 황산수소암모늄으로 하여금 열교환기의 벽면에 긴밀히 응고되게 하고, 다시 먼지제거 설비를 이용하여 황산수소암모늄의 때를 불어냄으로써, 탈질 과정에서 탈기 암모니아가스와 연기 중의 삼산화 황이 반응하면서 발생하는 황산수소암모늄이 열교환기관벽에서 부식되고 막히는 문제를 철저히 해결함으로써, 보일러의 안전하고, 신뢰성이 있으며, 안정적인 운행을 보장할 수 있다. 전반적으로 이왕의 로터리타입 공기예열기에서 중온구간과 저온구간에서 황산수소암모늄으로 인한 부식 현상을 방지할 수 있다.
2, 산노출 방지구간(11)을 설정하여 산노출 방지구간(11)의 벽면 온도를 제어함으로써, 산노출 부식을 막고, 보일러 에너지를 절약하여 최대한 에너지 절약과 온실가스 감축을 실현할 수 있다.
3, 상변식 열교환기를 이용하여 연기 온도를 종래의 로터리타입 공기예열기보다 더 낮은 수준으로 낮출 수 있다.
4, 1차 바람구간(4)을 경과한 공기는 직접 두 갈래로 나뉘고, 1차 바람은 2차 바람구간(3)을 경과할 필요가 없어 열량을 절약할 수 있다.
5, 상변식 열교환기를 이용하여 종래의 로터리타입 공기예열기의 바람이 새는 문제를 해결하였다.
따라서, 본 발명은 종래의 기술 중의 갖가지 단점을 해결하였기에 높은 산업 이용가치가 있다.
상기 실시예는 단지 본 발명의 원리 및 그 역할에 대한 설명으로 본 발명의 내용을 제한하는 것이 아니다. 이 기술분야의 통상의 기술자라면 본 발명의 사상에 위배되지 아니하는 범위에서 상기 실시예에 대한 조절이나 변경을 할 수 있다. 따라서 무릇 소속 기술영역에서 통상적인 기술자가 본 발명의 정신과 기술 고안을 초과하지 아니하는 범위에서 행해지는 조절이나 변경은 여전히 본 발명의 청구항의 범주에 속해야 할 것이다.
1: 연도 2: 공기도관
3: 2차 바람구간 4: 1차 바람구간
5: 황산수소암모늄 응결방지구간 6: 황산수소암모늄 경화구간
7: 흡열구간 8: 방열구간
9: 상승도관 10: 하간도관
11: 산노출 방지구간 12: 온도센서

Claims (7)

  1. SCR 탈질 이후의 조합식 공기예열기로서,
    탈질 장치(denitration device) 하류에 위치한 연도(1)와 공기도관(2)을 포함하고,
    그 특징은: 연기 흐름 방향을 따라 순차적으로 배치된 2차 바람구간(3), 1차 바람구간(4), 황산수소암모늄 응결방지구간(5, ammonium bisulfate condensation resistant section)과 황산수소암모늄 경화구간(6, ammonium bisulfate solidifying section)을 포함하며,
    상기 1차 바람구간(4), 황산수소암모늄 응결방지구간(5)과 황산수소암모늄 경화구간(6)은 모두 상변식 열교환기(phase change heat exchangers)로,
    상기 상변식 열교환기는 연도(1)에 위치한 흡열구간(7), 공기도관(2)에 위치한 방열구간(8), 및 흡열구간(7)과 방열구간(8)을 연결하는데 사용되는 상승도관(9)과 하강도관(10)을 포함하며,
    상기 방열구간(8)은 흡열구간(7)보다 높고, 상변식 열교환기 내부에는 순환매개체가 설치되며,
    상기 황산수소암모늄 응결방지구간(5)의 벽면 온도는 황산수소암모늄의 이슬점 온도보다 높고, 상기 황산수소암모늄 경화구간(6)의 벽면 온도는 황산수소암모늄의 응고점 온도보다 낮은 것을 특징으로 하는 SCR 탈질 이후의 조합식 공기예열기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 황산수소암모늄 경화구간(6)하류에 위치한 산노출 방지구간(11)을 포함하며, 상기 산노출 방지구간(11)은 상변식 열교환기이고, 산노출 방지구간(11)의 벽면 온도는 산노출점 온도보다 높은 것을 특징으로 하는 SCR 탈질 이후의 조합식 공기예열기.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 1차 바람구간(4)의 흡열구간(7), 황산수소암모늄 응결방지구간(5)의 흡열구간(7), 황산수소암모늄 경화구간(6)의 흡열구간(7), 및 산노출 방지구간(11)의 흡열구간(7)에는 모두 온도센서(12)가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 SCR 탈질 이후의 조합식 공기예열기.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 1차 바람구간(4), 황산수소암모늄 응결방지구간(5), 황산수소암모늄 경화구간(6), 및 산노출 방지구간(11) 중의 순환매개체는 물, 프레온, 및열전도 오일 중에서 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 SCR 탈질 이후의 조합식 공기예열기.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 2차 바람구간(3)은 로터리타입 공기예열기의 고온구간인 것을 특징으로 하는 SCR 탈질 이후의 조합식 공기예열기.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 2차 바람구간(3)은 상기 상변식 열교환기이고, 2차 바람구간(3) 중의 순환매개체는 물 또는 프레온 또는 열전도 오일인 것을 특징으로 하는 SCR 탈질 이후의 조합식 공기예열기.
  7. SCR 탈질 이후의 조합식 공기예열기 부식과 막힘 방지방법으로서,
    A, 연도(1) 중의 연기는 상류로부터 조합식 공기예열기로 들어가고, 차례로 2차 바람구간(3), 1차 바람구간(4), 황산수소암모늄 응결방지구간(5)과 황산수소암모늄 경화구간(6)을 경과하며, 공기통로 중의 공기는 하류로부터 조합식 공기예열기로 들어가고, 차례로 황산수소암모늄 경화구간(6), 황산수소암모늄 응결방지구간(5), 1차 바람구간(4)과 2차 바람구간(3)을 경과하는 단계;
    B, 상기 황산수소암모늄 응결방지구간(5)의 벽면 온도는 황산수소암모늄의 노출점 온도보다 높고, 상기 황산수소암모늄 경화구간(6)의 벽면 온도는 황산수소암모늄의 응고점 온도보다 낮도록 하는 단계;
    C, 상기 연도(1) 중의 황산수소암모늄 응결구간 및 그 상류에서는 기체상태이고, 연도(1) 중의 황산수소암모늄은 황산수소암모늄 경화구간(6) 및 그 하류에서 고체상태이고, 황산수소암모늄 경화구간(6) 및 그 하류 도관의 벽면에 응고되는 단계; 및
    D, 황산수소암모늄 먼지 제거설비를 이용하여 상기 황산수소암모늄 경화구간(6) 및 그 하류 도관벽면 위에 응고된 먼지를 불어내는 단계를 포함하는 SCR 탈질 이후의 조합식 공기예열기 부식과 막힘 방지방법.
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