KR20160116771A - Exhaust gas treatment system for abatement of white plume - Google Patents
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Abstract
본 발명은 배기가스의 처리시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 고온의 연소가스를 발생시키는 연소기; 상기 연소기로부터 배출되는 연소가스 중의 산성가스를 처리하기 위한 SCR/SDR설비; 상기 SCR/SDR설비로부터 배출되는 연소가스 중 조대 분진을 제거하는 사이클론; 상기 사이클론으로부터 배출되는 연소가스 중 사이클론으로 제거하지 못한 미세 분진을 조대화하기 위한 응집조; 상기 응집조로부터 배출되는 연소가스 중 조대화된 분진을 제거하기 위한 세라믹 필터; 상기 세라믹 필터로부터 배출되는 산화된 연소가스의 폐열을 회수하기 위한 열교환기; 상기 열교환기로부터 배출되는 연소가스로부터 2차적으로 열을 회수하는 공기예열기; 상기 공기예열기로부터 배출되는 연소가스 중 미세 분진을 제거하기 위한 전기집진기; 및 상기 전기집진기로부터 배출되는 연소가스 중 수분을 제거하기 위한 실리카겔탑을 포함함으로써, 백연(white smoke) 저감 뿐만 아니라 연소가스 중 미세 분진에 의한 열교환기 등의 파울링 발생을 저감할 수 있는 배기가스의 처리시스템에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to an exhaust gas treatment system, and more particularly, to a combustion gas treatment system for burning a high temperature combustion gas. An SCR / SDR facility for treating the acid gas in the combustion gas discharged from the combustor; A cyclone for removing coarse dust in the combustion gas discharged from the SCR / SDR equipment; An agglomeration tank for agitating fine dust which can not be removed by the cyclone in the combustion gas discharged from the cyclone; A ceramic filter for removing coarse dust in a combustion gas discharged from the flocculation tank; A heat exchanger for recovering waste heat of the oxidized combustion gas discharged from the ceramic filter; An air preheater for secondarily recovering heat from the combustion gas discharged from the heat exchanger; An electrostatic precipitator for removing fine dust in the combustion gas discharged from the air preheater; And a silica gel column for removing moisture in the combustion gas discharged from the electrostatic precipitator, thereby reducing white smoke and reducing the occurrence of fouling of the heat exchanger due to fine dust in the combustion gas, To a processing system of the present invention.
Description
본 발명은 백연을 저감할 수 있는 배기가스의 처리시스템에 관한 것이다.
The present invention relates to a treatment system for exhaust gas capable of reducing white smoke.
전체적으로 석탄이나 오일 연료로 사용되는 수만은 화력발전소가 가동되고 있고, 환경오염에 대한 규제가 강화되면서, 발전시스템 중 에너지 이용 효율이 높은 복합화력 발전설비의 보급이 급속하게 증가하였고 이러한 추세는 세일가스 보급으로 더욱 가속화될 것으로 예상된다. 그리고 수많은 산업용 보일러의 가동 및 매립하던 쓰레기 등을 이용한 소각로 연소설비가 확대되고 있다.As a whole, coal-fired thermal power plants are being operated as coal or oil fuel, and as regulations on environmental pollution are strengthened, the spread of complex power plants with high energy use efficiency in power generation systems has increased rapidly, Which is expected to accelerate further. In addition, incinerator combustion facilities using waste incinerators and the operation of many industrial boilers are expanding.
이러한 연소설비의 연소가스에 포함된 많은 폐열, 수분 및 이산화탄소의 회수/이용 기술 개발과 함께, 연소 시 발생되는 수증기에 의한 백연의 제거에 대한 기술 개발이 다양하게 진행되고 있다.In addition to the development of technologies for the recovery and utilization of waste heat, water and carbon dioxide contained in combustion gases of such combustion facilities, various techniques for removing white smoke due to steam generated during combustion have been developed.
통상 복합화력 발전설비의 연소가스에는 수분이 6-16% 정도 포함되어 있어 굴뚝으로 배출 시 백연이 발생하는데 주위 온도가 낮은 겨울철에 백연 현상이 증가된다. 이들 백연은 비교적 인체에 무해하나 시각적인 공해를 유발하고 겨울철에 주변 도로의 결빙 현상과 농작물에 냉해를 발생시키고 있어 제거가 필요하다.Generally, the flue gas of the combined cycle power plant contains 6-16% of water, and white flue is generated when the flue gas is discharged to the chimney, and the white smoke is increased in the winter when the ambient temperature is low. These white flakes are relatively harmless to human body but cause visual pollution, and it is necessary to remove them because it causes freezing of surrounding roads and cold weather in crops in winter.
백연을 제거하기 위하여 다수의 기술(한국특허등록 제1,126,022호)이 개발되었으나, 많은 비용이 소요되어 실제 적용하여 설치하기에는 어려움이 있다. A number of techniques (Korean Patent No. 1,126,022) have been developed to remove the white smoke, but it is difficult to install it because of the high cost.
이외에 효과적으로 백연을 제거하기 위해서는 연소가스 온도를 이슬점 온도 이하로 낮추어야 하나 온도가 낮아진 연소가스는 자체적으로 굴뚝으로 상승하여 배출되지 못하므로 송풍기로 강제 배출해야 한다. 즉 추가적인 에너지를 필요로 함으로 많은 비용 지출이 불가피한 상황이다.In order to effectively remove white smoke, the combustion gas temperature should be lowered to below the dew point temperature. However, since the combustion gas whose temperature has been lowered can not be discharged by itself, it is forced to be discharged by the blower. In other words, it is inevitable to spend a lot of money because it requires additional energy.
또한, 초음파나 플라즈마를 이용한 기술은 주로 미스트(분진)을 제거하는 데 중점을 두고 있다. 이러한 기술은 먼지가 충분히 제거되어도 수분함량이 많으면 대기 중에 배출될 때 대기중의 먼지와 반응하여 백연이 발생하는 문제가 있다.
In addition, techniques using ultrasonic waves or plasma are mainly focused on removing mist (dust). This technology has a problem in that, when the dust is sufficiently removed, the moisture content is large, the white smoke reacts with the dust in the air when it is discharged into the air.
본 발명은 미세분진, 산성물질 및 액적 상태의 수증기에 의해 발생되는 백연(white smoke, 수증기가 하얀 연기처럼 보이는 현상)을 저감할 수 있는 배기가스의 처리시스템을 제공하는 데 그 목적이 있다.
An object of the present invention is to provide an exhaust gas treatment system capable of reducing white smoke (a phenomenon in which water vapor appears as white smoke) generated by fine dust, acidic substances and water vapor in a droplet state.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 고온의 연소가스를 발생시키는 연소기; 상기 연소기로부터 배출되는 연소가스 중의 산성가스를 처리하기 위한 SCR/SDR설비; 상기 SCR/SDR설비로부터 배출되는 연소가스 중 조대 분진을 제거하는 사이클론; 상기 사이클론으로부터 배출되는 연소가스 중 사이클론으로 제거하지 못한 미세 분진을 조대화하기 위한 응집조; 상기 응집조로부터 배출되는 연소가스 중 조대화된 분진을 제거하기 위한 세라믹 필터; 상기 세라믹 필터로부터 배출되는 산화된 연소가스의 폐열을 회수하기 위한 열교환기; 상기 열교환기로부터 배출되는 연소가스로부터 2차적으로 열을 회수하는 공기예열기; 상기 공기예열기로부터 배출되는 연소가스 중 미세 분진을 제거하기 위한 전기집진기; 및 상기 전기집진기로부터 배출되는 연소가스 중 수분을 제거하기 위한 실리카겔탑을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 배기가스의 처리시스템을 제공하고자 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a combustor comprising: a combustor for generating a high-temperature combustion gas; An SCR / SDR facility for treating the acid gas in the combustion gas discharged from the combustor; A cyclone for removing coarse dust in the combustion gas discharged from the SCR / SDR equipment; An agglomeration tank for agitating fine dust which can not be removed by the cyclone in the combustion gas discharged from the cyclone; A ceramic filter for removing coarse dust in a combustion gas discharged from the flocculation tank; A heat exchanger for recovering waste heat of the oxidized combustion gas discharged from the ceramic filter; An air preheater for secondarily recovering heat from the combustion gas discharged from the heat exchanger; An electrostatic precipitator for removing fine dust in the combustion gas discharged from the air preheater; And a silica gel column for removing moisture in the combustion gas discharged from the electrostatic precipitator.
상기 전기집진기로부터 배출되는 연소가스 중 수분을 응축시키기 위한 열교환기; 상기 열교환기로부터 배출되는 연소가스 중 포화수증기량을 증가시키기 위한 재가열기; 및 상기 재가열기로부터 배출되는 연소가스의 수분을 추가로 제거하기 위한 실리카겔탑을 추가로 포함하여 이루어질 수 있다.A heat exchanger for condensing moisture in the combustion gas discharged from the electrostatic precipitator; Reheating to increase the amount of saturated steam in the combustion gas discharged from the heat exchanger; And a silica gel column for further removing moisture of the combustion gas discharged from the reheating heat exchanger.
상기 응집조는 사이클론으로부터 배출되는 연소가스를 아미노 실란계 화합물과 접촉시켜 연소가스 중 미세 분진을 응집시킬 수 있다.The flocculation tank may bring the flue gas discharged from the cyclone into contact with the aminosilane compound to aggregate fine dust in the flue gas.
상기 아미노 실란계 화합물은 디메틸실릴디메틸아민, N,N-디메틸트리메틸실릴아민, 헥사메틸디실라잔, N,O-비스(트리메틸실릴)트리플루오로아세트아마이드 및 비스(디메틸아미노)디메틸실란으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있다.The aminosilane-based compound is preferably a mixture of dimethylsilyldimethylamine, N, N-dimethyltrimethylsilylamine, hexamethyldisilazane, N, O-bis (trimethylsilyl) trifluoroacetamide, and bis (dimethylamino) Lt; / RTI >
상기 세라믹 필터는 500℃ 이상의 내열성을 갖는 소재로 이루어진 것일 수 있다.
The ceramic filter may be made of a material having heat resistance of 500 ° C or more.
본 발명에 따른 배기가스의 처리시스템은 미세분진, 산성물질 및 액적 상태의 수증기에 의해 발생되는 백연(white smoke)을 저감할 수 있는 이점이 있다.The exhaust gas treatment system according to the present invention has an advantage of reducing white smoke generated by fine dust, acidic substances, and water vapor in a droplet state.
또한, 본 발명에 따른 배기가스의 처리시스템은 연소가스 중 미세 분진에 의한 열교환기 등의 파울링 발생을 저감하여, 열교환기의 성능 저하를 억제함으로써 생산속도를 희생시키는 일없이 장기간 안정운전을 할 수 있는 이점이 있다.
Further, the exhaust gas treatment system according to the present invention reduces the occurrence of fouling of the heat exchanger and the like due to fine dust in the combustion gas, suppresses deterioration of the performance of the heat exchanger, and performs stable operation for a long period of time without sacrificing production speed There is an advantage to be able to.
도 1은 본 발명에 따른 배기가스의 처리시스템의 개략도를 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 본 발명에 따른 배기가스의 처리시스템의 구동시 종래 공정에서 배출된 연소가스와 실리카겔탑에서 배출된 연소가스의 먼지량을 측정한 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 본 발명에 따른 배기가스의 처리시스템의 구동시 종래 공정에서 배출된 연소가스와 실리카겔탑에서 배출된 연소가스의 수분량을 측정한 것이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 shows a schematic diagram of a system for the treatment of exhaust gases according to the invention. Fig.
FIG. 2 is a graph showing the amount of dust discharged from the combustion gas discharged from the silica gel column and the combustion gas discharged from the conventional process when the exhaust gas treatment system according to the present invention is operated according to the present invention.
FIG. 3 is a graph showing the moisture content of the combustion gas discharged from the conventional process and the combustion gas discharged from the silica gel column when the exhaust gas treatment system according to the present invention is operated according to the present invention.
본 발명은 백연을 저감할 수 있는 배기가스의 처리시스템에 관한 것이다.
The present invention relates to a treatment system for exhaust gas capable of reducing white smoke.
이하 본 발명은 도 1을 참고로 하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to FIG.
본 발명에 따른 배기가스의 처리시스템은 고온의 연소가스를 발생시키는 연소기(10); 상기 연소기로부터 배출되는 연소가스 중의 산성가스(SOx, NOx 등)를 처리하기 위한 SCR/SDR설비(20); 상기 SCR/SDR설비로부터 배출되는 연소가스 중 조대 분진을 제거하는 사이클론(30); 상기 사이클론으로부터 배출되는 연소가스 중 미세 분진을 조대화하기 위한 응집조(40); 상기 응집조로부터 배출되는 연소가스 중 조대화된 분진을 제거하기 위한 세라믹 필터(50); 상기 세라믹 필터로부터 배출되는 산화된 연소가스의 폐열을 회수하기 위한 열교환기(60); 상기 열교환기로부터 배출되는 연소가스를 예열하는 공기예열기(70); 상기 공기예열기로부터 배출되는 연소가스 중 미세 분진을 제거하기 위한 전기집진기(80); 및 상기 전기집진기로부터 배출되는 연소가스 중 수분을 제거하기 위한 실리카겔탑(90)을 포함하여 이루어진다.
A treatment system for an exhaust gas according to the present invention comprises a combustor (10) for generating a high temperature combustion gas; An SCR /
본 발명에 따른 배기가스의 처리 시스템은 연소가스 내의 미세분진, 산성물질 및 수분의 제거 효율을 향상시켜 백연 현상의 발생 요인을 감소시킨다. 구체적으로 상기 미세분진은 응축에 의해 조대화시켜 필터하여 제거하고 산성물질은 SCR/SDR설비에 의해 제거되고, 수분은 실리카겔탑에 의해 제거된다.The exhaust gas treatment system according to the present invention improves the removal efficiency of fine dust, acidic substances and moisture in the combustion gas, thereby reducing the occurrence of white smoke. Specifically, the fine particles are coarsely filtered and removed by condensation, the acidic substance is removed by the SCR / SDR equipment, and the water is removed by the silica gel column.
또한, 종래 미세분진에 의해 발생되던 열교환기 등의 부하를 저감하므로, 열교환기의 성능 저하를 억제하고 생산 효율을 향상시키게 된다.
Further, since the load of the heat exchanger or the like generated by the conventional fine dust is reduced, the performance deterioration of the heat exchanger is suppressed and the production efficiency is improved.
연소기(10)는 물질이 산소와 결합하는 반응을 수행하는 장치로 구체적으로 발전설비, 보일러, 소각로 등에 포함될 수 있다. 상기 연소기로부터 배출되는 연소가스는 일반적으로 공해물질인 NOX, SOX, CO 및 VOCs 등을 함유한다.The
상기 연소기 내부에는 완전 연소가 어려운 입자상의 미연분의 배출을지연시켜 완전연소시키기 위해 세라믹 화이버 또는 메탈 화이버 소재로 이루어진 연소 매트가 추가로 구비될 수 있다.
A combustion mat made of a ceramic fiber or a metal fiber material may be additionally provided in the combustor in order to delay the discharge of the unburned particulate which is difficult to completely burn to completely burn.
SCR/SDR설비(20)는 상기 연소기로부터 배출되는 연소가스 중 주로 질소산화물(NOX), 황산화물(SOX) 등의 저감에 사용된다. The SCR /
상기 SCR설비는 당 분야에서 일반적으로 사용되는 것으로 특별히 한정하지는 않으며, 일반적으로 상기 연소기와 연결되는 SCR 리액터를 포함한다. 상기 SCR 리액터에는 선택적 촉매 환원 방식으로 연소가스 중 NOX를 저감하는 촉매 레이어가 내장되어 있고, NOX가 촉매 레이어 상에서 환원제와 반응하여 질소로 환원된다.The SCR equipment is generally used in the art and is not particularly limited, and generally includes an SCR reactor connected to the combustor. The SCR reactor has a built-in, and a catalyst layer for reducing the NO X in the combustion gas to a selective catalytic reduction system, the NO X by reaction with a reducing agent is reduced to nitrogen over the catalyst layer.
또한, 상기 반응 중에 촉매 레이어에 부착된 이물질은 분사 노즐을 통하여 에어가 분사되어 제거될 수 있다. In addition, foreign matter adhered to the catalyst layer during the reaction can be removed by spraying air through the spray nozzle.
상기 SDR설비는 소석회(Ca(OH)2) 슬러리를 반건식 반응탑 내에 설치된 노즐을 통하여 수십에서 수백 마이크로미터의 지름을 가진 미립자 형태로 분무하여, 배기가스에 포함되어 있는 오염물질을 소석회 슬러리와의 흡수, 건조, 흡착 현상에 의하여 제거하는 설비이다.The SDR facility sprayes slaked lime (Ca (OH) 2 ) slurry in the form of fine particles having a diameter of several tens to several hundreds of micrometers through a nozzle provided in a semitransparent reaction column to remove contaminants contained in the exhaust gas from the slurry Absorption, drying and adsorption phenomenon.
상기 반응탑은 소석회 슬러리와 유해물질과의 반응으로 인하여 생성된 건조생성물과 배기가스 내에 함유되어 잇던 분진들을 제거한다.
The reaction tower removes the dry product generated by the reaction of the slaked slurry with the harmful substances and the dust contained in the exhaust gas.
사이클론(30)은 상기 SCR/SDR설비로부터 배출되는 연소가스 중 조대 분진(입자상의 물질)을 제거한다.The
상기 사이클론은 당 분야에서 일반적으로 사용되는 것으로 특별히 한정하지 않으나, 내부가 가로벽에 의해 상, 하부실로 구획된 것이 바람직하다. 구체적으로, 하부실에는 가로벽 바로 아래쪽에 연소가스가 유입되는 유입구가 형성되고 유입구가 내주면의 접선방향으로 연결되는 원심분리통이 다수개가 상호연결되어 설치되며, 가로벽에는 각각의 원심분리통 내부 아래로 유도관이 길게 형성되고 가로벽 상측의 상부실 일측에는 연소가스가 유출되는 유출구가 형성된다. 사이클론의 하부는 조대 분진(입자상의 물질)의 수집 및 배출이 용이하도록 하단으로 갈수록 내부가 좁아지는 형상으로 이루어지고 하단에는 원심분리통으로부터 배출된 오염물질의 배출을 위한 배출밸브가 구비된다.
The cyclone is generally used in the art and is not particularly limited. However, it is preferable that the inside is divided into upper and lower chambers by a lateral wall. Specifically, in the lower chamber, a plurality of centrifugal separators are connected to each other in such a manner that an inlet for introducing the combustion gas is formed immediately below the horizontal wall and the inlet is connected in the tangential direction of the inner peripheral surface. An induction pipe is formed downward and an outlet port through which the combustion gas flows out is formed on one side of the upper side of the upper side of the side wall. The lower part of the cyclone has a shape in which the inside becomes narrower toward the lower end so that coarse dust (particulate matter) can be easily collected and discharged, and a discharge valve for discharging pollutants discharged from the centrifugal separator is provided at the lower end.
응집조(40)는 상기 사이클론으로부터 배출되는 연소가스 중 사이클론에 의해 제거되지 않은 미세 분진을 조대화한다.The flocculation tank (40) condenses fine dust that has not been removed by the cyclone in the combustion gas discharged from the cyclone.
상기 응집조는 사이클론으로부터 배출되는 연소가스와 아미노 실란계 화합물을 접촉시킨다. 아미노 실란계 화합물은 연소가스에 함유된 미세 분진 표면에서 화학적 흡착 반응을 수행하여, 미세 분진을 필터 등의 차단장치에 의해 제거될 수 있을 정도의 직경을 갖는 입자로 조대화한다. The flocculation tank brings the flue gas discharged from the cyclone into contact with the aminosilane-based compound. The aminosilane compound performs a chemical adsorption reaction on the surface of the fine dust contained in the combustion gas, and coarsely fines the fine dust into particles having a diameter enough to be removed by a blocking device such as a filter.
구체적으로 미세 분진의 표면에서 아미노 실란계 화합물과 화학적인 흡착 반응이 일어나고, 상기 표면에 아미노 실란계 화합물이 화학 흡착된 미세 분진은 서로 응집하여 미세 분진이 조대화된다. 상기 조대화된 입자는그 직경이 0.3㎛이상, 바람직하기로는 0.5㎛이상을 유지하여 하기의 공정인 세라믹 필터에 의해 제거될 수 있다.Specifically, a chemical adsorption reaction occurs with the aminosilane compound on the surface of the fine dust, and the fine dust on the surface of which the aminosilane compound chemically adsorbs coalesces with each other, and the fine dust is coarsened. The coarsely grained particles can be removed by a ceramic filter, which will be described below, with the diameter of 0.3 m or more, preferably 0.5 m or more.
상기 아미노 실란계 화합물은 디메틸실릴디메틸아민, N,N-디메틸트리메틸실릴아민, 헥사메틸디실라잔, N,O-비스(트리메틸실릴)트리플루오로아세트아마이드 및 비스(디메틸아미노)디메틸실란로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있다.The aminosilane-based compound is preferably a mixture of dimethylsilyldimethylamine, N, N-dimethyltrimethylsilylamine, hexamethyldisilazane, N, O-bis (trimethylsilyl) trifluoroacetamide and bis (dimethylamino) Lt; / RTI >
이중, 가격 경쟁력 및 고온에서의 화학적 안정성을 고려하면, 헥사메틸디실라잔 또는 비스(디메틸아미노)디메틸실란이 바람직하다. 보다 바람직하기로는 헥사메틸디실라잔이 좋다.Among them, hexamethyldisilazane or bis (dimethylamino) dimethylsilane is preferable in view of price competitiveness and chemical stability at high temperature. More preferred is hexamethyldisilazane.
상기 헥사메틸디실라잔은 고온에서 안정하고 다른 아미노 실란계 화합물보다 5배 저렴하여 실제 공정에서 용이하게 사용할 수 있는 이점이 있다. The hexamethyldisilazane is stable at a high temperature and is 5 times cheaper than other aminosilane compounds, which is advantageous in that it can be easily used in an actual process.
이러한 아미노 실란계 화합물은 당 분야에서 일반적으로 사용되는 방법으로 주입될 수 있으며, 구체적으로 기포액위계(bubber), 분무기(atomizer) 및 임핀저(impinger) 등의 장치를 이용하여 주입할 수 있다.
Such an aminosilane compound may be injected by a method commonly used in the art, and specifically, it may be injected by using a device such as a bubble liquid atomizer, an impinger, or the like.
세라믹 필터(50)는 상기 응집조로부터 배출되는 연소가스 중 조대화된 분진을 제거한다. 이때, 상기 세라믹 필터에 의해 제거되는 미세한 입자의 크기는 0.3㎛ 이상이다. The
상기 세라믹 필터는 당 분야에서 일반적으로 사용되는 것으로 특별히 한정하지는 않는다. 세라믹 필터는 500℃ 이상의 내열성을 갖는 소재로, 구체적으로 뮬라이트, SiC, 지르코니아 및 근청석로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상이 사용될 수 있다. The ceramic filter is generally used in the art and is not particularly limited. The ceramic filter is a material having heat resistance of 500 DEG C or higher, and specifically, at least one selected from the group consisting of mullite, SiC, zirconia and cordierite can be used.
세라믹 필터의 형상은 다양하게 사용될 수 있으나, 여과면적이 크고, 압력손실이 적은 하니컴(honey comb)형상이 바람직하며, 필터의 기공 크기는 상기 조대화된 분진의 직경을 고려하여 다양하게 변형시킬 수 있다.
The shape of the ceramic filter may be variously used, but a honeycomb shape having a large filtration area and a small pressure loss is preferable, and the pore size of the filter can be variously modified in consideration of the diameter of the coarse dust have.
열교환기(60)는 상기 세라믹 필터로부터 배출되는 고온의 산화된 연소가스로부터 열을 회수하기 위한 것이다.The
상기 열교환기는 내부공간을 가지는 하우징과 하우징 내에 일정 간격으로 반복 굴절되어 이루어진 열교환관을 포함하여 이루어진다.The heat exchanger includes a housing having an inner space and a heat exchanger tube repeatedly refracted at a predetermined interval in the housing.
내부공간을 갖는 하우징에는 열교환관으로부터 연료관을 위해 공기나 물이 유입되는 유입구와 공기나 물이 배출되는 배출구가 형성되고 하우징 내에 상기 세라믹 필터로부터 유입된 고온의 연소가스를 순환시키는 열교환관을 배치한다. 상기 하우징 내에 공기나 물을 유입시켜 고온의 연소가스가 순환되는 열교환관에서 방출되는 열에 의해 공기나 물을 가열시키고 이렇게 가열된 고온의 온풍, 온수 또는 스팀 등을 원하는 시설에 공급한다.
The housing having the internal space is provided with an inlet through which air or water flows for the fuel tube from the heat exchange tube and an outlet through which air or water is discharged and a heat exchange tube for circulating the high temperature combustion gas introduced from the ceramic filter do. Air or water is introduced into the housing to heat the air or water by the heat emitted from the heat exchange tube in which the high-temperature combustion gas is circulated, and the heated hot air, hot water, steam or the like is heated.
공기예열기(70)는 상기 열교환기로부터 배출되는 연소가스를 공기로 2차 열교환하여 열을 회수한다. 열교환을 통해 예열된 공기는 연소기의 연소공기 주입 등에 사용된다. 이때, 공기예열기에서 배출되는 연소가스의 온도는 약 140 내지 150℃가 되도록 한다.
The
전기집진기(80)는 전기의 극성을 이용하는 것으로 고전압을 공급하여 공기 중에 포함된 먼지(dust)를 분리한다. 본 발명은 상기 공기예열기로부터 배출되는 연소가스에 최종적으로 남아 있는 미세 분진 등을 제거한다. The
이러한 전기집진기는 당 분야에서 일반적으로 사용되는 것으로 특별히 한정하지는 않는다. 일례로 내부에 공간부를 갖는 하우징이 있고, 상기 하우징의 일측에는 하우징 내의 공간부로 먼지가 포함된 혼합공기를 흡입하기 위한 흡입구가 고정되어 있으며, 상기 하우징의 타측인 흡입구의 반대쪽에는 하우징내의 공간부에서 먼지가 집진되고 난 청정공기가 배출되는 배출구가 형성된다. 또한, 상기 하우징 내의 공간부에는 공기의 이동방향을 따라 길이를 가지면서 전원을 공급받으면 (+)극성을 띠도록 판상으로 된 복수개의 집진극이 구비되어 있고, 상기 각각의 집진극 사이에는 길이방향으로 나란하게 수직으로 형성되면서 전원을 공급받으면 (-)극성을 띠는 와이어(wire) 형태로 된 복수개의 방전극이 구비된 것을 사용할 수 있다. Such an electrostatic precipitator is generally used in the art and is not particularly limited. For example, a suction port for sucking mixed air including dust is fixed to one side of the housing, and a suction port for sucking mixed air is fixed to one side of the housing. The other side of the suction port, which is the other side of the housing, And a discharge port through which the clean air having collected dust is discharged is formed. In addition, a plurality of dust collecting poles are provided in the space in the housing so as to have a (+) polarity when the power is supplied with a length along the moving direction of the air, and between the dust collecting poles, And a plurality of discharge electrodes in the form of a wire having a negative polarity when supplied with power, may be used.
이때, 상기 전기집진기에 의해 제거되는 미세한 분진의 크기는 0.3㎛이하이다.
At this time, the size of fine dust removed by the electrostatic precipitator is 0.3 mu m or less.
실리카겔탑(90)은 전기집진기로부터 배출되는 연소가스 중 수분을 제거하기 위한 것이다. 상기 탑의 형태는 특별히 한정하지 않으며, 효율적으로 수분을 제거할 수 있는 형태이면 다양하게 변형이 가능하다. The
본 발명은 종래 백필터 대신에 응집조-세라믹필터-전기집진기로 구성된 일련의 시스템을 통하여 연소가스 내의 분진을 충분히 제거하므로 실리카겔탑을 이용한 수분제거가 가능하다. 종래와 같이 백필터 후단에 실리카겔탑으로 이용한 수분 제거는 백필터가 미세먼지를 제거하지 못하여, 이런 먼지가 실리카겔에 달라붙어 충분한 수분 제거가 어려운 단점이 있었다.The present invention sufficiently removes dust in the combustion gas through a series of systems composed of an agglomerated coarse-ceramic filter-electrostatic precipitator instead of a conventional bag filter, thereby enabling water removal using a silica gel column. As in the prior art, in the removal of water used as the silica gel column at the back end of the bag filter, the bag filter can not remove the fine dust, and such dust sticks to the silica gel, which makes it difficult to remove sufficient water.
또한, 본 발명은 상기 실리카겔탑의 수분 부하를 줄이기 위하여, 상기 전기집진기로부터 배출되는 연소가스 중 수분을 응축시키기 위한 열교환기; 상기 열교환기로부터 배출되는 연소가스 중 포화수증기량을 증가시키기 위한 재가열기; 및 상기 재가열기로부터 배출되는 수분을 제거하기 위한 실리카겔탑을 구성할 수 있다.In addition, the present invention provides a method for controlling the operation of a silica gel column, comprising: a heat exchanger for condensing moisture in a combustion gas discharged from the electrostatic precipitator to reduce moisture load of the silica gel column; Reheating to increase the amount of saturated steam in the combustion gas discharged from the heat exchanger; And a silica gel column for removing moisture discharged from the reheating.
하기 도 2와 도 3은 본 발명에 따른 본 발명에 따른 배기가스의 처리시스템의 구동시 종래공정에서 배출되는 연소가스와 실리카겔탑에서 배출된 연소가스의 수분과 먼지량을 측정한 것으로, 종래 연소기-SCR/SDR설비-열교환기-백필터로 구성된 시스템에 비해 배출분진의 농도가 낮고, 수분도 저감된 것을 확인할 수 있었다. 2 and 3 illustrate the measurement of the amount of moisture and dust in the combustion gas discharged from the conventional process and the combustion gas discharged from the silica gel column when the exhaust gas treatment system according to the present invention is operated according to the present invention, Compared with the system consisting of the SCR / SDR facility - heat exchanger - bag filter, it was confirmed that the concentration of exhaust dust was low and the water content was reduced.
구체적으로 도 2에 나타난 바와 같이, 종래공정에서는 TSP가 9.2 mg/S㎥ 검출되었으나, 본 발명의 공정(사이클론-응집조-세라믹필터-열교환기-공기예열기-전기집진기)에서는 0.8 mg/S㎥가 검출되어 종래에 비해 TSP가 약 91.3% 감소한 것을 확인할 수 있었다.Specifically, as shown in FIG. 2, TSP of 9.2 mg /
또한, 도 3에 나타난 바와 같이, 절대습도를 측정했을 시 가스 1㎥에 종래공정(연소기-SDR-열교환기-백필터)에서는 423g의 수분을 함유하였으나, 실리카충전탑을 통과하는 본 발명의 공정에서는 34g의 수분을 함유하여 종래에 비해 약 92% 감소함을 확인할 수 있었다.
As shown in FIG. 3, when the absolute humidity was measured, 1
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다. It will be understood by those skilled in the art that the foregoing description of the present invention is for illustrative purposes only and that those of ordinary skill in the art can readily understand that various changes and modifications may be made without departing from the spirit or essential characteristics of the present invention. will be. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive. For example, each component described as a single entity may be distributed and implemented, and components described as being distributed may also be implemented in a combined form.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
The scope of the present invention is defined by the appended claims rather than the detailed description and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents are to be construed as being included within the scope of the present invention do.
10: 연소기
20: SCR/SDR설비
30: 사이클론
40: 응집조
50: 세라믹 필터
60: 열교환기
70: 공기예열기
80: 전기집진기
90: 실리카겔탑10: Combustor
20: SCR / SDR equipment
30: Cyclone
40: Coagulation tank
50: Ceramic filter
60: heat exchanger
70: Air preheater
80: Electrostatic precipitator
90: Silica gel tower
Claims (5)
상기 연소기로부터 배출되는 연소가스 중의 산성가스를 처리하기 위한 SCR/SDR설비;
상기 SCR/SDR설비로부터 배출되는 연소가스 중 조대 분진을 제거하는 사이클론;
상기 사이클론으로부터 배출되는 연소가스 중 사이클론으로 제거하지 못한 미세 분진을 조대화하기 위한 응집조;
상기 응집조로부터 배출되는 연소가스 중 조대화된 분진을 제거하기 위한 세라믹 필터;
상기 세라믹 필터로부터 배출되는 산화된 연소가스의 폐열을 회수하기 위한 열교환기;
상기 열교환기로부터 배출되는 연소가스로부터 2차적으로 열을 회수하는 공기예열기;
상기 공기예열기로부터 배출되는 연소가스 중 미세 분진을 제거하기 위한 전기집진기; 및
상기 전기집진기로부터 배출되는 연소가스 중 수분을 제거하기 위한 실리카겔탑을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 배기가스의 처리시스템.
A combustor for generating a high temperature combustion gas;
An SCR / SDR facility for treating the acid gas in the combustion gas discharged from the combustor;
A cyclone for removing coarse dust in the combustion gas discharged from the SCR / SDR equipment;
An agglomeration tank for agitating fine dust which can not be removed by the cyclone in the combustion gas discharged from the cyclone;
A ceramic filter for removing coarse dust in a combustion gas discharged from the flocculation tank;
A heat exchanger for recovering waste heat of the oxidized combustion gas discharged from the ceramic filter;
An air preheater for secondarily recovering heat from the combustion gas discharged from the heat exchanger;
An electrostatic precipitator for removing fine dust in the combustion gas discharged from the air preheater; And
And a silica gel column for removing water from the combustion gas discharged from the electrostatic precipitator.
The apparatus of claim 1, further comprising: a heat exchanger for condensing moisture in the combustion gas discharged from the electrostatic precipitator; Reheating to increase the amount of saturated steam in the combustion gas discharged from the heat exchanger; And a silica gel column for removing moisture of the combustion gas discharged from the reheating heat exchanger.
The exhaust gas treatment system according to claim 1, wherein the flocculation tank brings the flue gas discharged from the cyclone into contact with the aminosilane compound to coagulate the fine dust in the flue gas.
[4] The aminosilane compound according to claim 3, wherein the aminosilane compound is at least one compound selected from the group consisting of dimethylsilyldimethylamine, N, N-dimethyltrimethylsilylamine, hexamethyldisilazane, N, O-bis (trimethylsilyl) trifluoroacetamide, ) Dimethylsilane. ≪ / RTI >
The exhaust gas treatment system according to claim 1, wherein the ceramic filter is made of a material having heat resistance of 500 ° C or more.
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