KR20190001856U

KR20190001856U - Biomass gasifier and treatment equipment for biomass having the same

Info

Publication number: KR20190001856U
Application number: KR2020180004220U
Authority: KR
Inventors: 이명교; 전창룡
Original assignee: (주)정석이엔씨; 이명교; 전창룡; 넥스트림에너지주식회사
Priority date: 2018-09-10
Filing date: 2018-09-10
Publication date: 2019-07-22
Also published as: KR200490378Y1

Abstract

본 고안에 따른 바이오매스 가스화장치는, 하우징과, 바이오매스를 하우징 내측으로 투입하기 위한 하우징 투입부와, 하우징 투입부 하측에 마련되는 건조실과, 바이오매스를 가열하여 열분해하기 위해 건조실의 하측에 마련되는 열분해실과, 바이오매스를 일차 연소시키기 위해 열분해실의 하측에 마련되는 일차 연소실과, 일차 연소실에 공기를 공급하는 공기 공급기와, 바이오매스가 숯으로 적층되고 바이오매스 숯으로부터 합성가스(syngas)를 생성할 수 있도록 일차 연소실의 하측에 마련되는 환원실과, 환원실에 스팀을 분사하는 스팀 분사 노즐을 갖는 스팀 공급기와, 환원실에서 하강하는 숯이 이차 연소될 수 있도록 환원실의 하측에 마련되는 이차 연소실과, 환원실에서 생성되는 합성가스를 수취하기 위한 가스 수취부와, 숯을 하우징의 외부로 배출시킬 수 있도록 이차 연소실의 하측에 마련되는 하우징 배출부를 포함한다.A biomass gasification apparatus according to the present invention comprises a housing, a housing input unit for injecting the biomass into the housing, a drying chamber provided below the housing input unit, and a drying chamber provided below the drying chamber for heating and pyrolyzing the biomass A primary combustion chamber provided below the pyrolysis chamber for primary combustion of the biomass, an air feeder for supplying air to the primary combustion chamber, a biomass stacked with charcoal, and a syngas from the biomass char, A steam supply device having a reduction chamber provided at a lower side of the primary combustion chamber and a steam injection nozzle for injecting steam into the reduction chamber so as to be able to generate secondary combustion, A gas receiving portion for receiving the syngas generated in the reducing chamber, So as to be discharged comprising: a housing outlet which is provided at the lower side of the secondary combustion chamber.

Description

TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a biomass gasification apparatus and a biomass gasification apparatus having the biomass gasification apparatus,

본 고안은 바이오매스 가스화장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 바이오매스를 열분해하여 합성가스를 생산하는 바이오매스 가스화장치 및 이를 갖는 바이오매스 처리설비에 관한 것이다.The present invention relates to a biomass gasification apparatus, and more particularly, to a biomass gasification apparatus for producing a syngas by pyrolyzing biomass and a biomass treatment facility having the same.

근래 들어, 대부분의 에너지원으로 이용되는 화석 연료의 고갈 위험 및 이에 따른 급격한 가격 변동, 온실가스를 포함한 유해한 물질들의 배출로 인한 환경 파괴 등의 문제가 전세계적으로 대두되면서 신재생 에너지에 대한 관심이 증가하고 있다.In recent years, there has been a worldwide problem of depletion of fossil fuels used as the most energy source, rapid price fluctuations, and environmental destruction caused by the release of harmful substances including greenhouse gases. .

신재생 에너지 중에서 바이오매스 연료는 화석연료의 고갈과 환경오염에 대한 우려를 해소할 수 있는 대체에너지의 한 분야로 주목받고 있다. 바이오매스란 태양에너지를 받은 식물과 미생물의 광합성에 의하여 생성되는 식물체, 균체와 이를 먹고 살아가는 동물체를 포함하는 생물유기체를 지칭하는 용어이다. 바이오매스 자원은 곡물 등의 전분질계 자원과 임목 및 볏짚, 왕겨와 같은 농부산물을 포함하는 셀룰로스계의 자원, 사탕수수, 사탕무와 같은 당질계의 자원 및 음식폐기물 등의 유기성 폐기물을 포함한다.Among renewable energy sources, biomass fuels are attracting attention as an alternative energy source that can eliminate fossil fuel depletion and environmental pollution concerns. Biomass is a term referring to biological organisms, including plants and cells that are produced by photosynthesis of plants and microorganisms that receive solar energy, and animals that live on them. Biomass resources include starchy resources such as cereals and organic wastes such as woody resources such as woody resources such as timber and rice straw, rice husks, cellulosic resources such as sugar cane, sugar beet, and food waste.

지구상에 내리쬐는 태양에너지의 약 0.1%가 바이오매스로 축적되고 있고, 바이오매스는 근본적으로 이산화탄소에 의한 환경 영향이 없는 장점이 있다. 이러한 바이오매스로부터 생산되는 청정연료인 합성가스로부터 열, 전력, 액체 연료, 기초화학 연료 물질들을 생산할 수 있는 후속 공정들이 개발되면서 바이오매스는 석유를 대체할 수 있는 핵심 자원으로서 검토되고 있다.About 0.1% of the sun's energy is accumulated in biomass, and biomass is fundamentally free of environmental impacts due to carbon dioxide. Biomass is being considered as a key resource to replace petroleum, as subsequent processes have been developed to produce heat, power, liquid fuels, and basic chemical fuel materials from syngas, a clean fuel produced from these biomass.

바이오매스를 기존 에너지 생산시스템에 활용하기 위해서는 먼저 이를 기체 상태의 합성가스로 전환해 줘야 하는데, 대표적인 기술이 바로 바이오매스 가스화 기술이다. 가스화 기술로 전환된 합성가스는 일산화탄소, 수소, 메탄 등으로 구성되 있어 이를 곧바로 수송용, 발전용, 난방용 에너지로 활용할 수 있다. 또한 촉매합성 또는 생물적인 전환을 통해 합성 천연가스나 FT 디젤, 바이오 수소와 같은 고부가가치 연료도 생산할 수 있다. 바이오매스를 기체 상태의 합성가스로 전환하기 위한 바이오매스 가스화장치로 상향류식 바이오매스 가스화장치와 하향류식 바이오매스 가스화장치가 있다.In order to utilize biomass in existing energy production systems, it is necessary to convert it to gaseous syngas. A typical technology is biomass gasification technology. The syngas converted to gasification technology is composed of carbon monoxide, hydrogen, and methane, which can be immediately used as energy for transportation, power generation, and heating. It can also produce high value-added fuels such as synthetic natural gas, FT diesel and biohydrogen through catalyst synthesis or biological conversion. Biomass gasification equipment for converting biomass into gaseous syngas is an upflow biomass gasification unit and a downflow biomass gasification unit.

상향류식 바이오매스 가스화장치는 부분연소, 환원, 열분해를 위한 구간 및 건조 구간을 가지며, 산소는 바이오매스 가스화장치 하부로부터 공급되어 바이오매스와 반응하고 발생 가스는 상부로 이동한다. 상향류식 바이오매스 가스화장치는 고온의 가스가 바이오매스 연료층을 통과하므로 낮은 온도를 유지하여 높은 효율을 갖지만, 발생 가스에 타르가 많이 포함되고, 대용량 처리가 어려우며, 연속 운전에 부적합한 단점이 있다.The upflow biomass gasifier has a section for partial combustion, reduction, pyrolysis and a drying section. Oxygen is supplied from the bottom of the biomass gasifier to react with the biomass, and the generated gas moves upward. The upflow biomass gasifier has a high efficiency because it maintains a low temperature because the high temperature gas passes through the biomass fuel layer. However, it contains a lot of tar in the generated gas, it is difficult to process large capacity, and is disadvantageous in continuous operation.

하향류식 바이오매스 가스화장치는 공기가 적치된 바이오매스 원료의 하측으로 공급되어 바이오매스 가스화장치 하부로 이동하는 특징을 갖는다. 하향류식 바이오매스 가스화장치는 상향류식 바이오매스 가스화장치가 갖는 문제점 중 하나인 발전 엔진에 영향을 미칠 수 있는 발생 가스내 타르를 저감할 수 있는 장점이 있다. 그러나 낮은 효율과 수분이 많은 바이오매스 연료 및 바이오매스가 타고 남은 재의 처리가 어렵고, 점화에 필요한 시간이 길다는 단점이 있다.The downflow biomass gasifier is characterized in that air is supplied to the lower side of the biomass feedstock to which the air is introduced and moves to the lower part of the biomass gasification plant. The downflow biomass gasifier has the advantage of reducing the tar in the generated gas which may affect the power generation engine, which is one of the problems of the upflow biomass gasifier. However, it has a disadvantage in that it is difficult to dispose of ashes remaining on a low efficiency and watery biomass fuel and biomass, and the time required for ignition is long.

등록실용신안공보 제0354756호 (2004.06.30.)Registered utility model publication 0354756 (June 30, 2004)

본 고안은 상술한 것과 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 발생 가스 내 타르 및 더스트 함유량이 적고, 열분해 효율이 높아 합성가스 생산성을 높일 수 있는 새로운 구조의 바이오매스 가스화장치 및 이를 갖는 바이오매스 처리설비를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.The present invention has been made to solve the problems of the prior art as described above, and it is an object of the present invention to provide a biomass gasification apparatus of a new structure capable of increasing synthesis gas productivity with a low content of tar and dust in the generated gas and high pyrolysis efficiency, And to provide a treatment facility.

본 고안의 목적은 상술한 것에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 목적들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The objects of the present invention are not limited to those described above, and other objects not mentioned may be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따른 바이오매스 가스화장치는, 내부 공간을 갖는 하우징; 바이오매스를 상기 하우징 내측으로 투입하기 위해 상기 하우징에 구비되는 하우징 투입부; 상기 하우징 투입부를 통해 투입되는 바이오매스를 건조하기 위해 상기 하우징 투입부 하측에 마련되는 건조실; 상기 건조실로부터 하강하는 바이오매스를 가열하여 열분해하기 위해 상기 건조실의 하측에 마련되는 열분해실; 상기 열분해실로부터 하강하는 바이오매스를 공기를 공급하면서 일차 연소시키기 위해 상기 열분해실의 하측에 마련되는 일차 연소실; 상기 일차 연소실에 공기를 공급하기 위해 상기 하우징에 설치되는 공기 공급기; 상기 일차 연소실에서 일차 연소되어 하강하는 바이오매스가 숯으로 적층되고 바이오매스의 숯으로부터 합성가스(syngas)를 생성할 수 있도록 상기 일차 연소실의 하측에 마련되는 환원실; 적어도 일부가 상기 환원실에 배치되어 상기 환원실에 스팀을 분사할 수 있도록 상기 하우징에 설치되는 스팀 분사 노즐을 갖는 스팀 공급기; 상기 환원실에서 하강하는 숯이 이차 연소될 수 있도록 상기 환원실의 하측에 마련되는 이차 연소실; 상기 환원실에서 생성되는 합성가스를 수취하기 위해 상기 환원실과 가스 유동이 가능하게 연결되도록 상기 하우징에 배치되는 가스 수취부; 및 상기 이차 연소실을 통과하는 숯을 상기 하우징의 외부로 배출시킬 수 있도록 상기 이차 연소실의 하측에 마련되는 하우징 배출부;를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a biomass gasification apparatus comprising: a housing having an inner space; A housing input unit provided in the housing for inputting the biomass into the housing; A drying chamber provided below the housing charging unit to dry the biomass supplied through the housing charging unit; A pyrolysis chamber provided below the drying chamber for heating and thermally decomposing the biomass descending from the drying chamber; A primary combustion chamber provided below the pyrolysis chamber for primarily burning the biomass descending from the pyrolysis chamber while supplying air; An air supply unit installed in the housing to supply air to the primary combustion chamber; A reducing chamber provided below the primary combustion chamber so that the biomass that is lowered and burned in the primary combustion chamber is stacked with char and the syngas is generated from the char of the biomass; At least a portion of which is disposed in the reduction chamber, and has a steam injection nozzle installed in the housing to inject steam into the reduction chamber; A secondary combustion chamber provided at a lower side of the reduction chamber so that secondary char combustion can be performed in the reducing chamber; A gas receiver disposed in the housing to allow a gas flow to be connected to the reduction chamber to receive a synthesis gas generated in the reduction chamber; And a housing discharge unit provided below the secondary combustion chamber to discharge charcoal passing through the secondary combustion chamber to the outside of the housing.

상기 스팀 공급기는, 상기 스팀 분사 노즐을 냉각시키기 위한 냉각매체가 유동할 수 있는 공급관 유로를 구비하고 상기 공급관 유로에 상기 스팀 분사 노즐의 적어도 일부분이 놓이도록 상기 스팀 분사 노즐의 적어도 일부분을 감싸도록 배치되는 냉각매체 공급관을 포함할 수 있다.The steam supply device includes a supply pipe flow path through which a cooling medium for cooling the steam injection nozzle can flow and is arranged to surround at least a part of the steam injection nozzle so that at least a part of the steam injection nozzle is placed in the supply pipe flow path And a cooling medium supply line.

상기 스팀 분사 노즐에서 분사되는 스팀의 분사각(αs)은 다음의 조건을 만족하는 것이 바람직하다.It is preferable that an injection angle s of the steam injected from the steam injection nozzle satisfies the following condition.

60° ≤ αs ≤ 80°60 °?? S? 80 °

상기 스팀 공급기는 1 ~ 1.5 kg.스팀/kg.숯(C)의 주입 비율로 상기 환원실에 스팀을 공급할 수 있다.The steam supply unit may supply steam to the reduction chamber at an injection rate of 1 to 1.5 kg of steam / kg of charcoal (C).

본 고안에 따른 바이오매스 가스화장치는, 상기 이차 연소실의 하측에 설치되어 숯을 떠받치되, 숯이 하측으로 통과할 수 있는 베드 통로를 갖는 숯 지지 베드; 및 상치 숯 지지 베드에 얹혀진 숯을 가압하여 상기 베드 통로를 통해 강제 배출시키기 위한 가동 패들이 배치되는 패들 회전축과, 상기 패들 회전축에 회전력을 제공하는 모터를 포함하는 숯 배출기;를 포함할 수 있다.The apparatus for biomass gasification according to the present invention includes a charcoal supporting bed provided below a secondary combustion chamber to support a char and having a bed passage through which the char can pass downward; And a charger ejector including a paddle rotary shaft on which movable paddles for pressing and discharging charcoal placed on the supposed charcoal supporting bed through the bed passage are disposed, and a motor for providing rotation force to the paddle rotary shaft.

상기 숯 지지 베드는 상기 하우징의 내면에 상호 이격되도록 배치되는 복수 개의 고정 패들을 포함하고, 상기 베드 통로는 상기 하우징의 내면과 상기 복수 개의 고정 패들 사이에 마련되며, 상기 숯 배출기는 상기 가동 패들 복수 개가 상기 복수 개의 고정 패들 사이에 배치될 수 있다.Wherein the char support bed comprises a plurality of stationary pads spaced apart from each other on an inner surface of the housing, the bed passage being provided between an inner surface of the housing and the plurality of stationary paddles, A dog may be disposed between the plurality of fixed paddles.

상기 고정 패들은 상기 하우징의 내면으로부터 멀어질수록 숯 지지 면적이 점진적으로 증가하는 모양으로 이루어지고, 상기 가동 패들은 상기 패들 회전축으로부터 멀어질수록 숯 가압 면적이 점진적으로 증가하는 모양으로 이루어질 수 있다.The fixed paddles may have a shape in which the char support area gradually increases as the distance from the inner surface of the housing increases. The movable paddles may have a shape in which the pressing area of the char gradually increases as the distance from the paddle rotation axis increases.

상기 가동 패들은 상기 패들 회전축으로부터 멀어질수록 그 단면적이 점진적으로 증가할 수 있다.The movable paddles may gradually increase in cross sectional area away from the paddle rotation axis.

상기 패들 회전축은 복수 개가 상호 평행하게 배치되고, 상기 가동 패들은 상기 복수 개의 패들 회전축에 각각 복수 개씩 배치될 수 있다.The plurality of paddle rotation shafts may be arranged in parallel to each other, and the plurality of paddle rotation shafts may be disposed in a plurality of the paddle rotation shafts.

상기 복수 개의 가동 패들은 상기 패들 회전축의 둘레에 균등 각 분할 배치될 수 있다.The plurality of movable paddles may be equally angularly divided around the paddle rotation axis.

상기 패들 회전축의 내부에는 냉각매체가 유동할 수 있는 회전축 유로가 마련되고, 상기 패들 회전축의 일측에는 냉각매체의 유입을 위한 회전축 주입구가 상기 회전축 유로와 연결되도록 마련되며, 상기 패들 회전축의 다른 일측에는 냉각매체의 배출을 위한 회전축 배출구가 상기 회전축 유로와 연결되도록 마련될 수 있다.The paddle rotary shaft is provided with a rotation axis passage through which a cooling medium can flow. A rotary shaft injection port for introducing a cooling medium is connected to one side of the paddle rotary shaft, And a rotary shaft discharge port for discharging the cooling medium may be connected to the rotary shaft oil passage.

본 고안에 따른 바이오매스 가스화장치는, 적어도 일부가 상기 하우징 배출부에 배치되어 상기 하우징 배출부를 통과하는 숯에 냉각매체를 분사할 수 있도록 상기 하우징에 설치되는 냉각매체 분사 노즐을 갖는 숯 냉각기;를 포함할 수 있다.The apparatus for biomass gasification according to the present invention includes a charcoal cooler having at least a cooling medium jet nozzle disposed in the housing so as to be capable of jetting a cooling medium to a char disposed in the housing discharging portion and passing through the housing discharging portion; .

상기 숯 냉각기는, 상기 냉각매체 분사 노즐에 공기를 공급할 수 있도록 상기 냉각매체 분사 노즐에 연결되는 공기 주입부와, 상기 냉각매체 분사 노즐에 냉각수를 공급할 수 있도록 상기 냉각매체 분사 노즐에 연결되는 냉각수 주입부를 포함하고, 상기 냉각매체 분사 노즐은 공기와 냉각수를 동시에 분사할 수 있다.The charcoal cooler includes an air injection unit connected to the cooling medium injection nozzle so as to supply air to the cooling medium injection nozzle, a cooling water injection unit connected to the cooling medium injection nozzle to supply cooling water to the cooling medium injection nozzle, And the cooling medium jetting nozzle can simultaneously emit air and cooling water.

상기 냉각매체 분사 노즐에서 분사되는 냉각매체의 분사각(αc)은 다음의 조건을 만족하는 것이 바람직하다.It is preferable that the spray angle? C of the cooling medium injected from the cooling medium spray nozzle satisfies the following condition.

60° ≤ αc ≤ 80°60 ° ≤ αc ≤ 80 °

상기 숯 냉각기는, 상기 하우징 배출부의 온도를 검출할 수 있도록 상기 하우징에 설치되는 냉각 온도센서와, 상기 냉각 온도센서의 검출 온도에 따라 상기 냉각매체 분사 노즐로 공급되는 냉각매체의 유동을 단속하는 냉각 조절밸브를 포함할 수 있다.The charcoal cooler may further include a cooling temperature sensor installed in the housing to detect the temperature of the housing discharge portion and a cooler for interrupting the flow of the coolant supplied to the coolant injection nozzle according to the detected temperature of the coolant temperature sensor A control valve.

상기 하우징은 상기 건조실과, 상기 열분해실과, 상기 일차 연소실과, 상기 환원실과, 상기 이차 연소실을 둘러싸는 내벽과, 상기 내벽의 외측에서 상기 내벽을 둘러싸는 외벽을 포함하고, 본 고안에 따른 바이오매스 가스화장치는, 상기 환원실에서 만들어지는 합성가스를 상기 환원실에서 배출하기 위해 상기 내벽에 형성되는 복수의 가스 배출구멍; 및 상기 복수의 가스 배출구멍에서 배출되는 합성가스를 포집하기 위해 상기 하우징의 내벽과 외벽 사이에 마련되고, 상기 가스 수취부와 가스 유동이 가능하게 연결되는 가스 포집실;을 포함할 수 있다.Wherein the housing includes an outer wall surrounding the drying chamber, the thermal decomposition chamber, the primary combustion chamber, the reducing chamber, the secondary combustion chamber, and the outer wall surrounding the inner wall from outside the inner wall, The gasification apparatus includes a plurality of gas discharge holes formed in the inner wall to discharge a syngas produced in the reduction chamber from the reduction chamber; And a gas collection chamber provided between the inner wall and the outer wall of the housing for collecting the syngas discharged from the plurality of gas discharge holes, the gas collection chamber being connected to the gas receiving portion so as to allow gas flow.

상술한 바와 같은 목적을 해결하기 위한 본 고안에 따른 바이오매스 처리설비는, 하우징과, 바이오매스를 상기 하우징 내측으로 투입하기 위해 상기 하우징에 구비되는 하우징 투입부와, 바이오매스를 건조하기 위해 상기 하우징 투입부 하측에 마련되는 건조실과, 바이오매스를 가열하여 열분해하기 위해 상기 건조실의 하측에 마련되는 열분해실과, 바이오매스를 공기를 공급하면서 일차 연소시키기 위해 상기 열분해실의 하측에 마련되는 일차 연소실과, 상기 일차 연소실에 공기를 공급하는 공기 공급기와, 바이오매스가 숯으로 적층되고 바이오매스 숯으로부터 합성가스(syngas)를 생성할 수 있도록 상기 일차 연소실의 하측에 마련되는 환원실과, 적어도 일부가 상기 환원실에 배치되어 상기 환원실에 스팀을 분사하는 스팀 분사 노즐을 갖는 스팀 공급기와, 상기 환원실에서 하강하는 숯이 이차 연소될 수 있도록 상기 환원실의 하측에 마련되는 이차 연소실과, 상기 환원실에서 생성되는 합성가스를 수취하기 위해 상기 환원실과 가스 유동이 가능하게 연결되는 가스 수취부와, 상기 이차 연소실에서 떨어지는 숯을 상기 하우징의 외부로 배출시킬 수 있도록 상기 이차 연소실의 하측에 마련되는 하우징 배출부를 구비하는 바이오매스 가스화장치; 및 상기 바이오매스 가스화장치의 하우징 배출부로부터 배출되는 숯이 투입되는 선별 투입부와, 상기 선별 투입부로 투입되는 숯 중에서 상대적으로 크기가 작은 숯이 통과할 수 있는 복수 개의 선별공이 형성된 선별부재를 구비하는 숯 선별기;를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a biomass treatment facility comprising: a housing; a housing insertion portion provided in the housing for introducing the biomass into the housing; A pyrolysis chamber provided below the drying chamber for heating and pyrolyzing the biomass; a primary combustion chamber provided below the pyrolysis chamber for primary combustion while supplying air to the biomass; A reducing chamber provided at a lower side of the primary combustion chamber so as to generate syngas from the biomass char and the biomass being stacked with char, And a steam injection nozzle for spraying steam to the reduction chamber A secondary combustion chamber provided below the reduction chamber so as to allow secondary combustion of the char to be lowered in the reduction chamber; and a secondary combustion chamber connected to the reduction chamber in such a manner as to allow a gas flow to receive the synthesis gas generated in the reduction chamber And a housing discharge unit provided below the secondary combustion chamber to discharge charcoal falling from the secondary combustion chamber to the outside of the housing. And a sorting and inputting unit into which charcoal discharged from the housing discharging unit of the biomass gasifier is charged and a plurality of sorting holes through which charcoal of a relatively small size is allowed to pass among charcoal charged into the sorting and introducing unit, And a charger separator.

상기 선별부재는 일단에 상기 선별 투입부와 연결되는 선별 입구가 마련되고 타단에 선별 출구가 마련되며 중간에 상기 복수 개의 선별공이 형성된 드럼 모양으로 이루어지고, 상기 숯 선별기는, 상기 선별부재를 회전 가능하게 지지하는 선별기 하우징과, 상기 복수 개의 선별공을 통해 배출되는 숯을 수거할 수 있도록 상기 선별부재의 하측에 배치되는 일차 선별 숯 수거부와, 상기 선별부재의 선별 출구로부터 배출되는 숯을 수거할 수 있도록 상기 선별 출구의 하측에 배치되는 이차 선별 숯 수거부와, 상기 선별기 하우징에 배치되어 상기 선별부재에 회전력을 제공하는 선별기 구동부를 포함할 수 있다.Wherein the sorting member has a sorting inlet connected to the sorting and feeding part at one end thereof, a sorting outlet provided at the other end thereof, and a drum shape having the plurality of sorting holes formed in the middle thereof, A primary sorting charcoal rejecting unit disposed below the sorting member so as to collect the charcoal discharged through the plurality of sorting holes; and a collecting unit for collecting charcoal discharged from the sorting outlet of the sorting member And a selector drive unit disposed in the selector housing to provide rotational force to the sorting member.

본 고안에 따른 바이오매스 처리설비는, 상기 하우징 배출부에 마련되는 하우징 배출구를 덮도록 상기 하우징에 결합되고, 상기 하우징 배출구를 통해 배출되는 숯을 상기 숯 선별기의 선별 투입부로 이송하기 위해 상기 하우징 배출구와 연결되는 숯 이송로가 내측에 마련된 숯 이송관; 및 상기 하우징 배출구와 상기 선별 투입부 사이에 배치되는 숯 이송 경로를 개폐할 수 있도록 상기 숯 이송 경로 중에 설치되는 개폐 밸브;를 포함할 수 있다.The apparatus for treating biomass according to the present invention is characterized in that the biomass treatment facility is connected to the housing so as to cover a housing outlet provided in the housing discharge unit, A charcoal conveyance pipe provided inside the charcoal conveyance path; And an opening / closing valve installed in the char conveying path so as to open and close the char conveying path disposed between the housing outlet and the sorting and introducing part.

본 고안에 따른 바이오매스 처리설비는, 상기 하우징 배출구를 통해 배출되는 숯이 투입되도록 상기 하우징 배출구와 연결되는 이송관 투입구와, 숯이 배출되는 이송관 배출구와, 상기 이송관 투입구와 상기 이송관 배출구를 연결하는 숯 이송로를 구비하고, 상기 이송관 배출구가 상기 이송관 투입구보다 높게 위치하도록 상기 숯 이송로가 지면에 대해 경사지게 배치되는 숯 이송관; 상기 이송관 투입구로 투입되는 숯을 상기 이송관 배출구 측으로 강제 이송시킬 수 있도록 상기 숯 이송관에 배치되는 이송 컨베이어; 및 상기 숯 이송로의 수분을 외부로 배출시킬 수 있도록 상기 숯 이송관에 상기 이송관 투입구보다 낮게 배치되는 수분 배출부;를 포함할 수 있다.The apparatus for treating biomass according to the present invention comprises a transfer pipe inlet port connected to the housing discharge port for charging charcoal discharged through the housing discharge port, a transfer pipe discharge port for discharging charcoal, a transfer pipe discharge port, And a charcoal conveyance path connecting the charcoal conveyance path and the charcoal conveyance path so that the charcoal conveyance path is inclined with respect to the ground surface so that the conveyance pipe outlet is higher than the feeding port; A conveying conveyor disposed in the char conveying pipe so as to forcibly transfer char to be fed into the conveying pipe inlet to the conveying pipe outlet; And a water discharge unit disposed in the char conveying pipe so as to discharge moisture of the char conveying passage to a lower level than the feeding pipe inlet.

본 고안에 따른 바이오매스 처리설비는, 상기 수분 배출부의 내부 유로를 개폐할 수 있도록 상기 수분 배출부에 배치되는 수분 배출 밸브;를 포함할 수 있다.The biomass treatment facility according to the present invention may include a water discharge valve disposed in the water discharge unit to open and close the internal flow passage of the water discharge unit.

상기 바이오매스 가스화장치는, 상기 이차 연소실의 하측에 설치되어 숯을 떠받치되, 숯이 하측으로 통과할 수 있는 베드 통로를 갖는 숯 지지 베드와, 상치 숯 지지 베드에 얹혀진 숯을 가압하여 상기 베드 통로를 통해 강제 배출시키기 위한 가동 패들이 배치되는 패들 회전축과, 상기 패들 회전축에 회전력을 제공하는 모터를 포함하는 숯 배출기를 포함할 수 있다.Wherein the biomass gasifier comprises a char combustion support bed provided below the secondary combustion chamber and having a bed passage through which char is supported so as to pass downwardly, A paddle rotating shaft on which movable paddles for forced discharge through the paddle rotating shaft are disposed, and a motor for supplying a rotating force to the paddle rotating shaft.

본 고안에 의한 바이오매스 가스화장치는 합성가스가 생성되는 환원실을 사이에 두고 2개의 연소 구역이 마련되어 바이오매스의 열분해 효율을 높일 수 있고, 높은 생산성으로 타르 함유량이 적은 합성가스를 생산할 수 있다.The biomass gasification system according to the present invention can produce two syngas areas with a reducing chamber in which synthesis gas is generated to increase the pyrolysis efficiency of the biomass and produce a synthetic gas having a low tar content with high productivity.

또한 본 고안에 의한 바이오매스 가스화장치는 환원공정의 진행으로 바이오매스의 가스화가 완성되는 환원실에 스팀 공급기를 통해 스팀이 공급됨으로써 환원과정이 활성화되고, 환원실에서 CO 및 H₂의 생성량의 증가로 합성가스의 생산량을 증대시킬 수 있다.Also, in the biomass gasification apparatus according to the present invention, the reduction process is activated by supplying steam to the reduction chamber where gasification of the biomass is completed by the progress of the reduction process through the steam supply unit, and the increase of the production amount of CO and H ₂ The production amount of the synthesis gas can be increased.

또한, 본 고안에 의한 바이오매스 가스화장치는 이차 연소실의 숯을 숯 지지 베드와 숯 배출기가 떠받치면서 서서히 이차 연소실에서 배출시킨다. 따라서 숯이 충분한 시간 동안 이차 연소실에 머물면서 이차 연소되어 CO₂와 H₂O를 환원실에 공급함으로써 환원실에서 합성가스의 생성량을 증가시킬 수 있다.Further, in the biomass gasification apparatus according to the present invention, the char of the secondary combustion chamber is gradually discharged from the secondary combustion chamber while supporting the char support bed and the char discharger. Therefore, the char is allowed to stay in the secondary combustion chamber for a sufficient period of time to be burned secondarily, and CO ₂ and H ₂ O are supplied to the reduction chamber to increase the amount of the synthesis gas in the reduction chamber.

또한, 본 고안에 따른 바이오매스 처리설비는 바이오매스 가스화장치를 이용하여 합성가스를 효율적으로 생산함과 동시에, 가스화 과정의 부산물인 숯을 효과적으로 수거하여 재활용할 수 있다.In addition, the biomass treatment facility according to the present invention can efficiently produce syngas by using the biomass gasification apparatus and effectively collect and recycle the charcoal, which is a byproduct of the gasification process.

본 고안의 효과는 상술한 것에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to those described above, and other effects not mentioned may be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

도 1은 본 고안의 일실시예에 따른 바이오매스 처리설비를 개략적으로 나타낸 정면도이다.
도 2는 본 고안의 일실시예에 따른 바이오매스 처리설비의 바이오매스 가스화장치를 나타낸 정면도이다.
도 3은 도 2에 나타낸 바이오매스 가스화장치의 스팀 공급기를 발췌하여 나타낸 것이다.
도 4는 도 2에 나타낸 바이오매스 가스화장치의 숯 지지 베드와 숯 배출기를 나타낸 평면도이다.
도 5는 도 2에 나타낸 바이오매스 가스화장치의 숯 지지 베드를 나타낸 평면도이다.
도 6은 도 2에 나타낸 바이오매스 가스화장치의 숯 지지 베드의 일부 구성을 나타낸 평면도이다.
도 7은 도 2에 나타낸 바이오매스 가스화장치의 숯 지지 베드의 일부 구성을 나타낸 정면도이다.
도 8은 도 2에 나타낸 바이오매스 가스화장치의 숯 배출기를 나타낸 평면도이다.
도 9는 도 2에 나타낸 바이오매스 가스화장치의 숯 배출기의 일부 구성을 나타낸 정면도이다.
도 10은 도 2에 나타낸 바이오매스 가스화장치의 숯 냉각기를 발췌하여 나타낸 것이다.
도 11은 본 고안의 일실시예에 따른 바이오매스 처리설비의 숯 선별기를 나타낸 정면도이다.1 is a front view schematically showing a biomass treatment facility according to an embodiment of the present invention.
2 is a front view showing a biomass gasification apparatus of a biomass treatment facility according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is an excerpt of a steam supplier of the biomass gasifier shown in FIG.
FIG. 4 is a plan view showing a char support bed and a char collector of the biomass gasifier shown in FIG. 2. FIG.
5 is a plan view showing the char support bed of the biomass gasifier shown in Fig.
FIG. 6 is a plan view showing a part of the structure of the charcoal support bed of the biomass gasifier shown in FIG. 2. FIG.
7 is a front view showing a part of the structure of the charcoal supporting bed of the biomass gasifier shown in Fig.
FIG. 8 is a plan view showing a char collector of the biomass gasifier shown in FIG. 2. FIG.
Fig. 9 is a front view showing a part of the structure of the char discharger of the biomass gasifier shown in Fig. 2. Fig.
10 is an excerpt of a charcoal cooler of the biomass gasifier shown in Fig.
11 is a front view showing a char separator of the biomass treatment facility according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 고안의 실시예들에 대하여 본 고안이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 고안은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. The present invention may be embodied in many different forms and is not limited to the embodiments described herein.

본 고안을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and the same or similar components are denoted by the same reference numerals throughout the entire specification.

또한, 여러 실시예들에 있어서, 동일한 구성을 가지는 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 대표적인 실시예에서만 설명하고, 그 외의 다른 실시예에서는 대표적인 실시예와 다른 구성에 대해서만 설명하기로 한다.In addition, in the various embodiments, elements having the same configuration are denoted by the same reference numerals and only representative embodiments will be described. In other embodiments, only the configurations other than the representative embodiments will be described.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우 뿐만 아니라, 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"된 것도 포함한다. 또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함하는 것을 의미할 수 있다.Throughout the specification, when a part is referred to as being "connected" to another part, it includes not only "directly connected" but also "indirectly connected" between other parts. Also, when a component is referred to as "comprising ", it may mean that it does not exclude other components as well as other components, unless specifically stated otherwise.

도 1에 나타낸 것과 같이, 본 고안의 일실시예에 따른 바이오매스 처리설비(100)는 바이오매스로부터 합성가스(syngas)를 생산하는 바이오매스 가스화장치(200)와, 바이오매스 가스화장치(200)에서 합성가스 생산 후 배출되는 바이오배스의 숯을 이송하기 위한 숯 이송기(300)와, 바이오매스 가스화장치(200)에서 생성되는 숯을 크기별로 선별하는 숯 선별기(400)를 포함한다. 여기에서, 바이오매스는 목재, 동물의 분뇨나 음식물 쓰레기, 유기성 폐기물 등 바이오매스 가스화 기술을 통해 일산화탄소, 수소, 메탄 등을 포함하는 합성가스를 생산할 수 있는 다양한 것이 이용될 수 있다.1, the biomass treatment facility 100 according to an embodiment of the present invention includes a biomass gasification apparatus 200 for producing syngas from biomass, a biomass gasification apparatus 200 for producing syngas from biomass, A charger feeder 300 for transferring the char of the bio-bass discharged after the synthesis gas production, and a char separator 400 for sorting the char produced in the biomass gasifier 200 by size. Here, biomass can be variously used to produce syngas including carbon monoxide, hydrogen, methane and the like through biomass gasification technology such as wood, animal feces, food waste, organic waste and the like.

도 1 및 도 2에 나타낸 것과 같이, 바이오매스 가스화장치(200)는 공기량 조정을 통해 바이오매스를 일부만 연소시키는 산화 과정과 연소되지 않고 남는 숯으로부터 합성가스를 만드는 환원 과정을 통해 바이오매스를 가스화시키는 장치이다. 바이오매스 가스화장치(200)는 내부 공간이 형성된 하우징(210)을 갖는다. 하우징(210)은 외벽(211)과 내벽(212)의 이중 벽 구조로 이루어진다. 하우징(210)의 상측에는 하우징 투입부(214)가 구비되고 하우징(210)의 하측에는 하우징 배출부(216)가 구비된다. 바이오매스가 하우징 투입부(214)를 통해 하우징(210)의 내부 공간으로 투입되어 하측으로 이동하면서 가스화 과정을 거치게 된다. 바이오매스가 가스화되면서 남은 숯은 하우징 배출부(216)를 통과하여 숯 이송기(300)에 의해 숯 선별기(400)로 이송된다.As shown in FIGS. 1 and 2, the biomass gasification apparatus 200 includes an oxidation process of burning only a part of the biomass through the adjustment of the air amount, and a process of gasification of the biomass through a reduction process, Device. The biomass gasifier 200 has a housing 210 in which an inner space is formed. The housing 210 has a double wall structure of an outer wall 211 and an inner wall 212. A housing insertion part 214 is provided on the upper side of the housing 210 and a housing discharge part 216 is provided on the lower side of the housing 210. The biomass is injected into the inner space of the housing 210 through the housing injection portion 214 and moved downward to undergo a gasification process. As the biomass is gasified, the remaining char is passed through the housing discharge unit 216 and transferred to the char separator 400 by the charger feeder 300.

하우징(210)의 내부 공간은 상측부터 건조실(220), 열분해실(228), 일차 연소실(230), 환원실(240), 이차 연소실(257) 및 숯 수거실(265)로 구분될 수 있다. 하우징 투입부(214)로 투입되는 바이오매스는 건조실(220), 열분해실(228), 일차 연소실(230), 환원실(240), 이차 연소실(257)을 차례로 거치면서 숯으로 변하여 숯 수거실(265)로 이동하게 된다.The internal space of the housing 210 can be divided into a drying chamber 220, a thermal decomposition chamber 228, a primary combustion chamber 230, a reduction chamber 240, a secondary combustion chamber 257, and a charcoal storage chamber 265 from the upper side . The biomass introduced into the housing charging unit 214 is converted into char into the char combustion chamber 220 by sequentially passing through the drying chamber 220, the thermal decomposition chamber 228, the primary combustion chamber 230, the reducing chamber 240 and the secondary combustion chamber 257, (265).

건조실(220)은 바이오매스의 건조를 위한 것이다. 건조실(220)에서의 건조 공정(Drying)은 바이오매스 가스화공정의 전처리 공정이다. 건조실(220)에서 바이오매스에 함유된 수분이 증발되고 일부 휘발성 물질도 증발된다.The drying chamber 220 is for drying the biomass. The drying process in the drying chamber 220 is a pretreatment process of the biomass gasification process. In the drying chamber 220, water contained in the biomass is evaporated and some volatile substances are also evaporated.

건조실(220)의 상측에는 확산부재(221)가 설치된다. 확산부재(221)는 상부에서 하부 방향으로 넓이가 점진적으로 증가하는 형상으로 이루어진다. 확산부재(221)는 건조실(220) 상측 중앙에 설치되어 하우징 투입부(214)를 통해 투입되는 바이오매스를 건조실(220) 중앙에 쌓이지 않게 확산시킨다.A diffusion member 221 is provided on the upper side of the drying chamber 220. The diffusion member 221 has a shape gradually increasing in width from the upper portion to the lower portion. The diffusion member 221 is installed at the center of the upper portion of the drying chamber 220 to diffuse the biomass supplied through the housing insertion portion 214 without accumulating in the center of the drying chamber 220.

건조실(220)에는 건조 교반기(222)가 설치된다. 건조 교반기(222)는 교반 블레이드(223)와, 모터(224)와, 동력전달기구(225)를 포함한다. 모터(224)는 하우징(210)의 외측에 설치된다. 모터(224)의 구동력이 동력전달기구(225)를 통해 교반 블레이드(223)에 전달되어 교반 블레이드(223)가 회전하면서 건조실(220)의 바이오매스를 휘젓게 된다.The drying chamber 220 is provided with a drying agitator 222. The drying agitator 222 includes a stirring blade 223, a motor 224, and a power transmission mechanism 225. The motor 224 is installed outside the housing 210. The driving force of the motor 224 is transmitted to the stirring blade 223 through the power transmission mechanism 225 to agitate the biomass of the drying chamber 220 while rotating the stirring blade 223.

상대적으로 좁은 하우징 투입부(214)를 통해 투입되는 바이오매스는 일정한 안식각으로 쌓이게 된다. 하우징(210) 내부로 투입되는 바이오매스가 퍼지지않고 안식각을 갖고 쌓이게 되면 일정한 높이의 산화 및 환원 구간을 가지지 못하고 가스화층이 형성되지 못하게 된다. 이 경우 건조 및 열분해 과정에서 발생되는 합성가스가 환원 구간에서 정해진 유로로 유입되지 못하고 상부의 하우징 투입부(214)를 통해 배출되어 에너지의 손실이 발생할 수 있다. 건조 교반기(222)는 건조실(220)로 투입되어 쌓이는 바이오매스를 안식각이 생기지 않게 고르게 펼쳐줌으로써 합성가스의 누출 문제를 해결해 준다.The biomass injected through the relatively narrow housing input part 214 is accumulated at a certain angle of repose. If the biomass introduced into the housing 210 does not spread and accumulates with the angle of repose, the gasification layer can not be formed because it does not have oxidation and reduction sections of a constant height. In this case, the syngas generated in the drying and pyrolysis process can not flow into the predetermined flow path in the reducing section, and may be discharged through the upper housing insertion portion 214 to cause energy loss. The drying agitator 222 solves the leakage problem of the syngas by uniformly spreading the biomass that is put into the drying chamber 220 to prevent the angle of repose.

건조실(220)에는 바이오매스를 가열하기 위한 별도의 가열장치가 구비되지 않는다. 건조실(220)로 투입된 바이오매스는 건조실(220)의 하측의 열분해실(228)로부터 상승하는 열기로 건조될 수 있다. 경우에 따라, 건조실(220)에 별도의 열원 공급부가 마련될 수도 있다.The drying chamber 220 is not provided with a separate heating device for heating the biomass. The biomass introduced into the drying chamber 220 can be dried by the heat rising from the lower thermal decomposition chamber 228 of the drying chamber 220. In some cases, a separate heat source supply unit may be provided in the drying chamber 220.

건조실(220)을 거친 바이오매스는 그 하측의 열분해실(228)로 이동한다. 열분해실(228)에서의 열분해 공정(Pyrolysis)은 바이오매스에서 가스상의 물질을 얻기 위한 공정으로, 고온(예컨대, 200℃ ~ 650℃)의 열을 바이오매스에 가하면 바이오매스가 열분해되어 가스와 타르로 분리되고 잔재물로 숯이 남게 된다. 열분해 공정은 산소가 필요없는 공정이며, 가스상의 물질은 주로 C, H, O 계열의 휘발성(Volatile) 물질이다. 열분해실(228)에는 바이오매스를 가열하기 위한 별도의 가열장치가 구비되지 않고, 열분해실(228)에서 바이오매스의 열분해를 위해 필요한 열은 열분해실(228)의 하측의 일차 연소실(230)로부터 상승하는 열기로부터 제공받을 수 있다.The biomass passing through the drying chamber 220 moves to the lower pyrolysis chamber 228. Pyrolysis in the pyrolysis chamber 228 is a process for obtaining a gaseous material in the biomass. When a high temperature (for example, 200 to 650 ° C) heat is applied to the biomass, the biomass is pyrolyzed, And charcoal is left as a residue. The pyrolysis process is a process that does not require oxygen, and the gas phase material is mainly volatile materials of C, H, and O series. The heat required for pyrolysis of the biomass in the pyrolysis chamber 228 is supplied to the pyrolysis chamber 228 from the primary combustion chamber 230 on the lower side of the pyrolysis chamber 228, It can be provided from the rising heat.

열분해실(228)을 통과한 바이오매스는 그 하측의 일차 연소실(230)로 이동한다. 일차 연소실(230)에서의 연소공정(Combustion)은 환원(Reduction)을 위한 열(예컨대, 700℃ ~ 850℃)을 발생시키는 공정이다. 주로 열분해 공정에서 발생한 타르 가스와 차(char)를 주연료로 하여 연소가 이루어진다. 연소 공정에서 발생하는 CO₂와 H₂O는 다음 공정인 환원공정에서 아래에 나타낸 반응식과 같이 반응하여 그 발생량이 감소하게 된다.The biomass that has passed through the pyrolysis chamber 228 moves to the lower primary combustion chamber 230. Combustion in the primary combustion chamber 230 is a process for generating heat (for example, 700 ° C to 850 ° C) for reduction. Combustion is mainly carried out using tar gas and char generated in the pyrolysis process as the main fuel. CO ₂ and H ₂ O generated in the combustion process are reacted as shown in the following reaction formula in the reduction process of the next process, and the amount of generated CO ₂ and H ₂ O is reduced.

CO₂+ O₂ --> 2COCO ₂ + O ₂ -> 2CO

H₂O + C --> H₂ + COH ₂ O + C - > H ₂ + CO

일차 연소실(230)에서 바이오매스를 일부만 연소시키기 위해 일차 연소실(230)에는 불완전연소 구간이 형성되어야 한다. 일차 연소실(230)에서 불완전연소 구간을 적절하게 형성시키기 위해 일차 연소실(230)에는 2개의 급기 구간이 마련된다. 일차 연소실(230)에는 공기 공급기(232)를 통해 공기가 공급된다. 공기 공급기(232)는 공기공급관(233)과, 복수의 공기 분사관(236)과, 공기 펌프(238)를 포함한다.In the primary combustion chamber 230, an incomplete combustion zone must be formed in the primary combustion chamber 230 in order to partially burn the biomass. In order to appropriately form an incomplete combustion section in the primary combustion chamber 230, two primary air supply sections are provided in the primary combustion chamber 230. Air is supplied to the primary combustion chamber 230 through the air supplier 232. The air supply 232 includes an air supply pipe 233, a plurality of air injection pipes 236, and an air pump 238.

공기 공급관(233)은 일차 연소실(230)의 상측으로 공기를 공급하기 위해 열분해실(228)에 설치될 수 있다. 공기 공급관(233)에는 하측의 일차 연소실(230)을 향하는 복수의 공기 공급 노즐(234)이 일정한 간격으로 이격되도록 구비된다. 복수의 공기 공급 노즐(234)을 통해 일차 연소실(230)을 향해 하측으로 분사되는 공기는 환원실(240)에서 만들어지는 합성가스가 상승하는 것을 막아 줄 수 있다. 공기 공급관(233)에는 공기의 공급을 조절하기 위한 공기 조절밸브(235)가 설치된다. 복수의 공기 분사관(236)은 하우징(210)의 벽에 외주연을 따라 방사상으로 설치될 수 있다. 복수의 공기 분사관(236)은 일차 연소실(230)의 중앙을 향해 하향 경사지게 배치되어 일차 연소실(230)의 중앙 하측으로 공기를 분사할 수 있다. 복수의 공기 분사관(236)을 통해 분사되는 공기는 환원실(240)에서 만들어지는 합성가스가 상승하는 것을 막아 줄 수 있다. 공기 분사관들(236)에는 각각 공기의 공급을 조절하기 위한 공기 조절밸브(237)가 설치된다.The air supply pipe 233 may be installed in the pyrolysis chamber 228 to supply air to the upper side of the primary combustion chamber 230. A plurality of air supply nozzles 234 directed toward the lower primary combustion chamber 230 are spaced apart from each other at a predetermined interval in the air supply pipe 233. The air injected downward toward the primary combustion chamber 230 through the plurality of air supply nozzles 234 can prevent the syngas produced in the reduction chamber 240 from rising. The air supply pipe 233 is provided with an air control valve 235 for controlling the supply of air. A plurality of air injection pipes 236 may be installed radially along the outer periphery of the wall of the housing 210. The plurality of air injection pipes 236 are arranged to be inclined downward toward the center of the primary combustion chamber 230 to inject air toward the lower center of the primary combustion chamber 230. The air injected through the plurality of air injection pipes 236 can prevent the syngas produced in the reduction chamber 240 from rising. The air injection pipes 236 are provided with air control valves 237 for controlling the supply of air, respectively.

공기 공급기(232)를 통해 일차 연소실(230)로 공급되는 공기로는 가열된 공기가 이용될 수 있다. 상온의 공기를 일차 연소실(230)에 공급하면 일차 연소실(230)의 바이오매스가 공급 공기에 의해 냉각되어 바이오매스의 연소 효율이 떨어질 수 있는데, 가열 공기를 이용하면 그러한 문제를 줄일 수 있다. 가열 공기로는 바이오매스 가스화장치(200)에서 만들어지는 고온의 합성가스와 열교환하면서 고온(예컨대, 250℃)으로 가열된 공기가 이용될 수 있다. 이를 위해 본 실시예에 따른 바이오매스 처리설비(100)는 바이오매스 가스화장치(200)에서 만들어지는 고온의 합성가스를 공냉식으로 냉각시키기 위한 열교환기(미도시)를 구비할 수 있다. 열교환기에서 합성가스를 냉각시키면서 가열된 공기가 공기 펌프(238)를 통해 공기 공급관(233) 및 공기 분사관(236)으로 공급될 수 있다.As the air supplied to the primary combustion chamber 230 through the air supplier 232, heated air may be used. When air at room temperature is supplied to the primary combustion chamber 230, the biomass of the primary combustion chamber 230 may be cooled by the supply air to lower the combustion efficiency of the biomass. As the heating air, air heated to a high temperature (for example, 250 DEG C) while heat-exchanging with a high-temperature syngas produced in the biomass gasifier 200 may be used. To this end, the biomass treatment facility 100 according to the present embodiment may include a heat exchanger (not shown) for cooling the high-temperature syngas produced by the biomass gasifier 200 by air cooling. The heated air can be supplied to the air supply pipe 233 and the air injection pipe 236 through the air pump 238 while cooling the synthesis gas in the heat exchanger.

도면에 나타내지는 않았으나, 일차 연소실(230)에는 바이오매스를 점화시키기 위한 점화장치가 설치될 수 있다. 점화장치가 바이오매스가 투입되기 시작하는 초기에 한번 작동하여 바이오매스를 점화시키면, 이후에는 점화장치가 작동하지 않아도 일차 연소실(230)에서 연소되는 바이오매스의 불꽃에 의해 일차 연소실(230)로 유입되는 바이오매스가 지속적으로 연소할 수 있다.Although not shown in the drawing, an ignition device for igniting the biomass may be installed in the primary combustion chamber 230. When the biomass is ignited by the ignition device at the beginning of the start of the biomass injection, the biomass is introduced into the primary combustion chamber 230 by the flame of the biomass burned in the primary combustion chamber 230 Biomass can be continuously burned.

일차 연소실(230)에서 일차 연소된 바이오매스는 일차 연소실(230) 하측의 환원실(240)로 이동한다. 환원실(240)에서의 환원공정(Reduction)은 바이오매스의 가스화가 완성되는 공정이다. 연소 공정에서 발생하는 CO₂와 H₂O(Vapor)가 바이오매스 숯의 베드(Bed)층을 통과하면서 가스 중의 산소가 고온의 C와 반응하여 환원되고, 2CO, H₂ + CO로 반응하여 합성가스가 생성된다.The biomass that is firstly combusted in the primary combustion chamber 230 moves to the reduction chamber 240 below the primary combustion chamber 230. The reduction process in the reduction chamber 240 is a process for completing the gasification of the biomass. As CO ₂ and H ₂ O (vapor) generated in the combustion process pass through the bed layer of the biomass char, oxygen in the gas reacts with the high temperature C to be reduced and reacts with 2CO and H ₂ + CO to synthesize Gas is generated.

일차 연소실(230)을 통과한 바이오매스는 질량이 약 50%이상 감소하므로, 효율적인 환원 구간을 유지하기 위해서 환원실(240)은 일차 연소실(230)에 비해 약 50% 감소된 단면적을 갖는다. 이를 통해 환원실(240)에서 적정한 환원 구간 높이를 확보할 수 있다. 일차 연소실(230)의 바이오매스가 환원실(240)로 원활하게 유입될 수 있도록 일차 연소실(230)을 구획 형성하는 하우징(210)의 내벽(212) 하측에는 축소부(242)가 구비된다. 축소부(242)는 환원실(240) 쪽으로 점진적으로 단면적이 감소하는 형상을 갖는다.Since the mass of the biomass passing through the primary combustion chamber 230 is reduced by about 50% or more, the reduction chamber 240 has a cross-sectional area reduced by about 50% as compared with the primary combustion chamber 230 in order to maintain an efficient reduction period. This makes it possible to secure a proper reduction section height in the reduction chamber (240). A reducing portion 242 is provided under the inner wall 212 of the housing 210 which divides the primary combustion chamber 230 so that the biomass of the primary combustion chamber 230 can smoothly flow into the reducing chamber 240. The reducing portion 242 has a shape in which the sectional area gradually decreases toward the reducing chamber 240.

환원실(240)을 둘러싸는 하우징(210)의 내벽(212)에는 환원실(240)에서 생성되는 합성가스를 환원실(240)에서 배출하기 위한 복수의 가스 배출구멍(244)이 마련된다. 그리고 환원실(240) 둘레의 내벽(212)과 외벽(211) 사이에는 내벽(212)의 복수의 가스 배출구멍(244)과 연결되는 가스 포집실(246)이 형성된다. 복수의 가스 배출구멍(244)을 통해 환원실(240)에서 배출되는 합성가스는 가스 포집실(246)에 모여서 하우징(210)의 외벽(211)에 연결되는 가스 수취부(247)를 통해 하우징(210) 외부로 배출된다. 가스 포집실(246)의 하측은 격벽(248)에 의해 숯 수거실(265)과 구획된다.A plurality of gas discharge holes 244 are formed in the inner wall 212 of the housing 210 surrounding the reduction chamber 240 to discharge the synthesis gas generated in the reduction chamber 240 from the reduction chamber 240. A gas collection chamber 246 is formed between the inner wall 212 and the outer wall 211 around the reduction chamber 240 and connected to the plurality of gas discharge holes 244 of the inner wall 212. The syngas discharged from the reduction chamber 240 through the plurality of gas discharge holes 244 is collected in the gas collection chamber 246 and discharged through the gas receiving portion 247 connected to the outer wall 211 of the housing 210, (210). The lower side of the gas collection chamber 246 is partitioned by the partition wall 248 from the char combustion chamber 265.

이와 같이, 환원실(240) 둘레의 외벽(211)과 내벽(212) 사이에 가스 포집실(246)을 마련하여 가스 수취부(247)를 가스 포집실(246)에 연결되도록 설치하면 환원실(240)에서 생성되는 합성가스를 더욱 효과적으로 수거할 수 있다. 즉, 환원실(240)로부터 직접 합성가스를 수거하려면 가스관 등의 설치가 어려울 뿐만 아니라, 환원실(240) 전체에 대해 합성가스를 균일하고 신속하게 배출하기 어렵다. 따라서 환원실(240)을 둘러싸는 내벽(212) 둘레를 따라 복수의 가스 배출구멍(244)을 고르게 형성하여 이들 가스 배출구멍(244)을 통해 합성가스를 가스 포집실(246)에 포집한 후 가스 포집실(246)로부터 합성가스를 수취하면, 환원실(240) 전체로부터 합성가스를 균일하고 신속하게 배출할 수 있고 합성가스 수거 효율을 높일 수 있다. 가스 수취부(247)에는 흡입펌프 등이 연결될 수 있으며, 이와 같이 흡입 펌프 등이 연결되면 합성가스의 신속한 수거와 더불어 일차 연소실(230)과 이차 연소실(257)로 공급되는 공기의 흐름을 자연스럽게 유도할 수 있다.When the gas collecting chamber 246 is provided between the outer wall 211 and the inner wall 212 around the reducing chamber 240 so that the gas receiving portion 247 is connected to the gas collecting chamber 246, The syngas generated in the syngas 240 can be collected more effectively. That is, it is difficult to install a gas pipe or the like to collect the synthesis gas directly from the reduction chamber 240, and it is difficult to uniformly and quickly discharge the synthesis gas to the reduction chamber 240 as a whole. A plurality of gas discharge holes 244 are uniformly formed along the inner wall 212 surrounding the reduction chamber 240 and the synthesis gas is collected in the gas collection chamber 246 through these gas discharge holes 244 When the synthesis gas is received from the gas collection chamber 246, the synthesis gas can be uniformly and quickly discharged from the entire reduction chamber 240, and the synthesis gas collection efficiency can be enhanced. A suction pump or the like may be connected to the gas receiver 247. When the suction pump or the like is connected to the gas receiver 247, the syngas can be quickly collected and the flow of air supplied to the primary combustion chamber 230 and the secondary combustion chamber 257 can be smoothly induced can do.

환원실(240)에는 스팀 공급기(250)를 통해 스팀이 공급된다. 스팀 공급기(250)가 환원실(240)에 스팀을 분사함으로써 환원과정을 활성화시키고, CO 및 H₂의 생성량을 증가시킴으로써 합성가스의 생산량을 증대시킬 수 있다. 스팀은 탄소화된 물질을 이산화탄소 및 일산화탄소로 반응시키기 위해 환원실(240)에 주입된다. 또한 스팀은 열매체로서의 역할을 하여 하우징(210) 내부의 온도를 일정하게 유지시켜 주며, 균일한 열전달을 가능하게 한다.Steam is supplied to the reduction chamber 240 through the steam supply unit 250. The amount of synthesis gas can be increased by activating the reducing process by injecting steam into the reducing chamber 240 and increasing the amount of produced CO and H ₂ . The steam is injected into the reduction chamber 240 to react the carbonized material with carbon dioxide and carbon monoxide. In addition, the steam serves as a heating medium to keep the temperature inside the housing 210 constant and to enable uniform heat transfer.

활성화 촉매로서 역할하는 스팀의 반응은 다음과 같이 나타낼 수 있다.The reaction of steam, which acts as an activating catalyst, can be represented as follows.

H₂O + C(S) --> CO + H₂ H ₂ O + C (S) -> CO + H ₂

CO₂ + C(S) --> 2COCO ₂ + C (S) - > 2CO

여기에서, C(S)는 열분해에 의해 유기물의 열분해 잔류물과, 바이오배스의 기질에서 생성된 고형탄소이다.Here, C (S) is the pyrolysis residue of the organic matter by pyrolysis and the solid carbon produced in the substrate of the bio-bass.

환원실(240)에서 CO는 스팀과 다음과 같이 반응하게 된다.In the reducing chamber 240, CO reacts with steam as follows.

CO + H₂O ↔ CO₂ + H₂ CO + H ₂ O ↔ CO ₂ + H ₂

환원실(240)에서 스팀을 탄화물과 반응시켜서 CO 및 CO₂로 화학 변화시킬 수 있고, 이런 반응들은 열에 의한 유기물질의 저분자화 → 열분해(탄화) → 가스화 반응의 과정을 활성화시키게 된다.Carbide by reaction with the steam in the reducing chamber 240 can be changed by chemical CO and CO _2, these reactions thereby enable low-molecular screen → the thermal decomposition (carbonization) → the process of gasification of the organic material due to heat.

스팀은 1 ~ 1.5 kg.스팀/kg.숯(C)의 주입 비율로 환원실(240)에 공급되는 것이 바람직하다. 1kg.스팀/kg.숯(C) 미만으로 스팀이 공급되면 스팀이 탄소와 충분히 반응하지 못할 우려가 있고, 1.5 kg.스팀/kg.숯(C)의 비율을 초과하여 스팀을 공급하면 오히려 환원과정의 활성화 효율이 떨어지게 될 우려가 있다.The steam is preferably supplied to the reduction chamber 240 at an injection rate of 1 to 1.5 kg of steam / kg of charcoal (C). If steam is supplied at less than 1 kg of steam / kg of charcoal (C), steam may not react sufficiently with carbon, and if steam is supplied in excess of 1.5 kg of steam / kg of charcoal (C) There is a possibility that the activation efficiency of the process is lowered.

도 2 및 도 3을 참조하면, 스팀 공급기(250)는 하우징(210)에 설치되어 환원실(240)에 스팀을 분사하는 스팀 분사 노즐(251)과, 스팀 분사 노즐(251)의 과열을 방지하기 위한 냉각매체 공급관(253)을 포함한다. 스팀 분사 노즐(251)은 적어도 일부가 환원실(240)에 배치되어 환원실(240)에 스팀을 분사할 수 있다. 스팀 분사 노즐(251)에는 스팀 주입부(252)가 연결되고, 스팀 주입부(252)를 통해 외부에서 공급되는 스팀이 스팀 분사 노즐(251)의 내부로 주입될 수 있다. 스팀 분사 노즐(251)에서 환원실(240)로 분사되는 스팀의 분사각(αs)은 다음의 조건을 만족하는 것이 바람직하다.2 and 3, the steam supply unit 250 includes a steam injection nozzle 251 installed in the housing 210 for spraying steam to the reduction chamber 240, a steam injection nozzle 251 for preventing overheat of the steam injection nozzle 251, And a cooling medium supply pipe 253 for supplying the cooling medium. At least a part of the steam injection nozzle 251 may be disposed in the reduction chamber 240 to inject steam into the reduction chamber 240. The steam injection nozzle 251 is connected to the steam injection nozzle 252 and the steam supplied from the outside through the steam injection nozzle 252 can be injected into the steam injection nozzle 251. It is preferable that the spray angle? S of the steam injected from the steam injection nozzle 251 to the reduction chamber 240 satisfies the following condition.

60° ≤ αs ≤ 80°60 °?? S? 80 °

스팀의 분사각(αs)이 60° 미만이면, 분사되는 스팀이 환원실(240)에 위치하는 숯 중 일부분에 집중되어 스팀 공급에 따른 환원과정 활성화 및 균일한 열전달 효과가 떨어지게 될 우려가 있고, 스팀의 분사각(αs)이 80°를 초과하면, 스팀 분사 영역이 스팀 분사 노즐(251) 주변으로 제한되어 환원실(240)의 중앙까지 스팀이 도달하기 어렵고, 스팀 분사 압력을 높여야 하는 문제가 발생할 우려가 있다.If the spraying angle? S of the steam is less than 60, the sprayed steam is concentrated on a part of the charcoal located in the reduction chamber 240, so that there is a fear that the reduction process is activated and the uniform heat transfer effect is lost due to the supply of steam. If the spray angle? S of the steam exceeds 80 degrees, the steam injection area is limited to the vicinity of the steam injection nozzle 251, so that the steam does not reach the center of the reduction chamber 240 and the problem of raising the steam injection pressure There is a possibility of occurrence.

냉각매체 공급관(253)은 스팀 분사 노즐(251)의 적어도 일부분을 감싸도록 배치된다. 즉, 냉각매체 공급관(253)은 스팀 분사 노즐(251)을 냉각시키기 위한 냉각매체가 유동할 수 있는 공급관 유로(254)를 구비하고, 공급관 유로(254)에 스팀 분사 노즐(251)의 적어도 일부분이 놓이도록 스팀 분사 노즐(251)의 적어도 일부분을 감싼다. 냉각매체 공급관(253)의 일측에는 냉각매체 공급을 위한 공급관 주입부(255)가 구비된다. 공급관 주입부(255)를 통해 냉각매체가 주입되어 공급관 유로(254)에 유입됨으로써 스팀 분사 노즐(251)을 냉각시킬 수 있다.The cooling medium supply pipe 253 is arranged to enclose at least a part of the steam injection nozzle 251. That is, the cooling medium supply pipe 253 has a supply pipe 254 through which the cooling medium for cooling the steam injection nozzle 251 can flow, and at least part of the steam injection nozzle 251 is connected to the supply pipe 254 At least a part of the steam injection nozzle 251 is covered. A supply pipe injection part 255 for supplying a cooling medium is provided at one side of the cooling medium supply pipe 253. The cooling medium is injected through the supply pipe injection part 255 and flows into the supply pipe flow path 254 so that the steam injection nozzle 251 can be cooled.

도면에 자세히 나타내지는 않았으나, 냉각매체 공급관(253)의 다른 일측에는 냉각매체의 배출을 위한 배출부가 마련됨으로써 냉각매체 공급관(253)에 지속적으로 냉각매체가 공급되도록 할 수 있다.Although not shown in the drawings, the cooling medium supply pipe 253 may be provided with a discharge portion for discharging the cooling medium, so that the cooling medium supply pipe 253 may be continuously supplied with the cooling medium.

냉각매체 공급관(253)에 주입되는 냉각매체로는 냉각수나, 냉각 공기 등 공급관 유로(254)를 따라 유동하면서 스팀 분사 노즐(251)과 열교환할 수 있는 다양한 물질이 이용될 수 있다. 냉각매체 공급관(253)에 냉각매체를 공급하여 스팀 분사 노즐(251)을 냉각시킴으로써, 과열로 인한 스팀 분사 노즐(251)의 변형을 방지할 수 있다.As the cooling medium to be injected into the cooling medium supply pipe 253, various materials that can exchange heat with the steam injection nozzle 251 while flowing along the supply pipe flow path 254 such as cooling water and cooling air can be used. It is possible to prevent deformation of the steam injection nozzle 251 due to overheating by supplying the cooling medium to the cooling medium supply pipe 253 to cool the steam injection nozzle 251.

스팀 공급기(250)는 하나 이상의 다양한 개수로 하우징(210)에 배치될 수 있다.The steam feeder 250 may be disposed in one or more of the various numbered housings 210.

환원실(240)을 통과하는 바이오매스의 숯은 이차 연소실(257)로 이동한다. 이차 연소실(257)로 유입된 숯에 공기를 공급해주면서 CO₂, H₂O를 발생시키고, 이를 다시 환원 구간의 숯의 베드 층을 통과시키면 가스 중의 산소가 고온의 C와 반응하여 환원되어 2CO와 H₂ + CO로 반응하게 된다. 이와 같이, 환원실(240)의 상측과 하측에 각각 일차 연소실(230)과 이차 연소실(257)을 마련하면 환원실(240)에서 환원 반응을 촉진할 수 있어 합성가스 발생율을 높일 수 있다.The char of the biomass passing through the reduction chamber 240 moves to the secondary combustion chamber 257. When CO ₂ and H ₂ O are generated while supplying air to the char into the secondary combustion chamber 257 and again passing through the bed layer of char in the reducing section, oxygen in the gas reacts with the high temperature C to be reduced, H ₂ + CO. As described above, the primary combustion chamber 230 and the secondary combustion chamber 257 are provided on the upper and lower sides of the reduction chamber 240, respectively, so that the reduction reaction can be promoted in the reduction chamber 240 and the synthesis gas generation rate can be increased.

도면에 나타내지는 않았으나 이차 연소실(257)에는 점화장치가 설치될 수 있다.Although not shown, an ignition device may be installed in the secondary combustion chamber 257.

도 2, 도 4 내지 도 7을 참조하면, 이차 연소실(257)의 하측에는 숯 지지 베드(260)와 숯 배출기(270)가 설치된다. 숯 지지 베드(260)에는 베드 통로(261)가 구비된다. 이차 연소실(257)의 숯이 베드 통로(261)를 통과하여 숯 수거실(265)로 유입되고, 숯 수거실(265)의 공기가 이차 연소실(257)로 유입될 수 있다.Referring to FIGS. 2 and 4 to 7, a char support bed 260 and a char collector 270 are installed below the secondary combustion chamber 257. The charcoal support bed (260) is provided with a bed passage (261). The char of the secondary combustion chamber 257 passes through the bed passage 261 and flows into the char combustion chamber 265 and the air in the char combustion chamber 265 can be introduced into the secondary combustion chamber 257.

숯 지지 베드(260)는 하우징(210)의 내면에 상호 이격되도록 배치되는 복수 개의 고정 패들(262)을 포함한다. 베드 통로(261)는 하우징(210)의 내면과 복수 개의 고정 패들(262) 사이에 마련된다. 고정 패들(262)은 하우징(210)의 내면으로부터 멀어질수록 숯 지지 면적 및 단면적이 점진적으로 증가하는 모양으로 이루어진다. 여기에서, 고정 패들(262)의 단면적은 고정 패들(262)의 길이 방향에 대한 수직 방향 단면적이다. 고정 패들(262)은 하우징(210)의 내면에 고정되는 브라켓(263)에 분리 가능하게 결합된다. 볼트 등의 고정부재를 이용하여 고정 패들(262)을 브라켓(263)에 분리 가능하게 결합하는 구조를 취함으로써, 고정 패들(262)의 설치나 교체 작업을 용이하게 수행할 수 있다.The char support bed 260 includes a plurality of stationary paddles 262 that are spaced apart from each other on the inner surface of the housing 210. The bed passage 261 is provided between the inner surface of the housing 210 and the plurality of fixed paddles 262. The stationary paddle 262 has a shape in which the char support area and cross-sectional area gradually increase as the distance from the inner surface of the housing 210 increases. Here, the cross-sectional area of the fixed paddle 262 is a cross-sectional area perpendicular to the longitudinal direction of the fixed paddle 262. The fixed paddle 262 is detachably coupled to a bracket 263 fixed to the inner surface of the housing 210. The fixing paddle 262 is detachably coupled to the bracket 263 by using a fixing member such as a bolt, so that the installation and replacement work of the fixing paddle 262 can be easily performed.

도 4, 도 8 및 도 9에 나타낸 것과 같이, 숯 배출기(270)는 복수 개의 가동 패들(271)과, 복수 개의 가동 패들(271)을 지지하는 패들 회전축(272)과, 패들 회전축(272)에 회전력을 제공하는 모터(276)를 포함한다. 패들 회전축(272)은 베드 통로(261)를 통한 숯의 이동 방향과 수직 방향으로 배치되고, 복수 개의 가동 패들(271)은 복수 개의 고정 패들(262) 사이에 배치되도록 패들 회전축(272)에 결합된다. 가동 패들(271)은 패들 회전축(272)으로부터 멀어질수록 숯 가압 면적 및 단면적이 점진적으로 증가하는 모양으로 이루어진다. 여기에서, 가동 패들(271)의 단면적은 가동 패들(271)의 길이 방향에 대한 수직 방향 단면적이다. 복수 개의 가동 패들(271)은 패들 회전축(272)의 둘레에 균등 각 분할 배치될 수 있다. 도면에는 복수 개의 가동 패들(271)이 패들 회전축(272)의 둘레를 따라 120° 간격으로 배치되는 것으로 나타냈으나, 가동 패들(271)의 배치 각도는 다양하게 변경될 수 있다.4, 8, and 9, the char discharger 270 includes a plurality of movable paddles 271, a paddle rotating shaft 272 for supporting the plurality of movable paddles 271, a paddle rotating shaft 272, (Not shown). The paddle rotating shaft 272 is disposed in a direction perpendicular to the moving direction of the charcoal through the bed passage 261 and the plurality of movable paddles 271 are coupled to the paddle rotating shaft 272 so as to be disposed between the plurality of fixed paddles 262 do. The movable paddle 271 has a shape in which the pressed area and cross-sectional area of the char gradually increase from the paddle rotating shaft 272. Here, the cross-sectional area of the movable paddle 271 is the vertical cross-sectional area with respect to the longitudinal direction of the movable paddle 271. The plurality of movable paddles 271 may be equally angularly disposed around the paddle rotation axis 272. [ Although a plurality of movable paddles 271 are arranged at intervals of 120 degrees around the paddle rotation axis 272, the arrangement angle of the movable paddles 271 may be variously changed.

숯 배출기(270)는 숯 지지 베드(260)와 함께 상측의 이차 연소실(257)과 하측의 숯 수거실(265)을 숯의 이동이 가능하게 구획하며, 이차 연소실(257)의 숯이 충분한 시간 동안 이차 연소된 후 서서히 숯 수거실(265)로 이동할 수 있도록 이차 연소실(257)의 숯을 떠받치게 된다. 이차 연소실(257)에서 충분하게 이차 연소된 숯은 숯 배출기(270)에 의해 서서히 숯 수거실(265)로 이동하게 된다. 즉, 모터(276)의 작동으로 패들 회전축(272)이 회전하면 가동 패들(271)이 숯 지지 베드(260)에 얹혀진 숯을 가압하여 베드 통로(261)를 통해 강제 배출시키게 된다. 물론, 숯 배출기(270)와 고정 패들(262) 사이에는 간극이 존재하므로 크기가 작은 숯은 숯 배출기(270)가 작동하지 않더라고 숯 배출기(270)와 고정 패들(262) 사이에는 간극을 통해 이차 연소실(257)에서 배출될 수 있다.The char discharger 270 separates the char combustion chamber 257 and the lower char combustion chamber 265 so that the char can be moved together with the char support bed 260. When the char of the secondary combustion chamber 257 is sufficiently long The secondary combustion chamber 257 is supported so that the secondary combustion chamber 257 can be gradually moved to the char combustion chamber 265 after secondary combustion. Charcoal that has been sufficiently burned in the secondary combustion chamber 257 is gradually transferred to the char combustion chamber 265 by the char discharger 270. That is, when the paddle rotating shaft 272 rotates by the operation of the motor 276, the movable paddle 271 presses the char placed on the char support bed 260 and forces it out through the bed passage 261. Of course, since there is a gap between the char discharger 270 and the fixed paddle 262, the char discharger 270 of the small size charcoal does not operate, and the gap between the char discharger 270 and the fixed paddle 262 And may be discharged from the secondary combustion chamber 257.

도시된 것과 같이, 패들 회전축(272)은 한 쌍이 나란히 배치될 수 있다. 한 쌍의 패들 회전축(272)은 상호 평행하게 이격 배치되어 서로 반대 방향으로 회전할 수 있다. 한 쌍의 패들 회전축(272)이 서로 반대 방향으로 회전함으로써, 복수 개의 가동 패들(271)이 이차 연소실(257)의 숯을 한 쌍의 패들 회전축(272) 사이로 모아 숯 수거실(265)로 강제 배출시킬 수 있다.As shown, the pair of paddle rotation shafts 272 can be arranged side by side. The pair of paddle rotation shafts 272 can be arranged in parallel to each other and can rotate in opposite directions to each other. The plurality of movable paddles 271 collect the char of the secondary combustion chamber 257 between the pair of paddle rotation shafts 272 to be forced into the char combustion chamber 265 by rotating the pair of paddle rotary shafts 272 in opposite directions. Can be discharged.

패들 회전축(272)의 내부에는 냉각매체가 유동할 수 있는 회전축 유로(273)가 마련된다. 그리고 패들 회전축(272)의 일측에는 냉각매체의 유입을 위한 회전축 주입구(274)가 회전축 유로(273)와 연결되도록 마련되고, 패들 회전축(272)의 다른 일측에는 냉각매체의 배출을 위한 회전축 배출구(275)가 회전축 유로(273)와 연결되도록 마련된다. 회전축 유로(273)로 냉각매체가 공급됨으로써 과열로 인한 패들 회전축(272)의 변형이나 손상을 방지할 수 있다. 회전축 유로(273)에 공급되는 냉각매체로는 냉각수나, 냉각 공기 등 회전축 유로(273)를 따라 유동하면서 패들 회전축(272)과 열교환할 수 있는 다양한 물질이 이용될 수 있다.The paddle rotary shaft 272 is provided therein with a rotary shaft flow passage 273 through which the cooling medium can flow. A rotary shaft inlet 274 for introducing the cooling medium is connected to the rotary shaft flow path 273 at one side of the paddle rotary shaft 272 and a rotary shaft outlet 272 for discharging the cooling medium is provided at the other side of the paddle rotary shaft 272 275 are connected to the rotary shaft flow path 273. By supplying the cooling medium to the rotary shaft flow path 273, deformation or damage of the paddle rotary shaft 272 due to overheating can be prevented. As the cooling medium supplied to the rotary shaft flow path 273, various materials capable of exchanging heat with the paddle rotary shaft 272 while flowing along the rotary shaft flow path 273 such as cooling water and cooling air can be used.

이 밖에, 숯 배출기(270)는 이차 연소실(257)의 온도를 검출하기 위한 배출 온도센서(277)와, 배출 제어부(278)를 포함한다. 배출 온도센서(277)가 이차 연소실(257)의 온도를 검출하여 배출 제어부(278)에 전송하고, 배출 제어부(278)가 이차 연소실(257)의 온도에 따라 모터(276)의 동작이나, 냉각매체 공급 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 이차 연소실(257)의 온도에 따라 배출 제어부(278)가 모터(276)에 대해 온/오프 제어, 회전 속도 제어, 회전 방향 제어 등을 수행할 수 있다. 또한 이차 연소실(257)의 온도에 따라 배출 제어부(278)가 패들 회전축(272)으로 공급되는 냉각매체의 유동을 단속할 수 있다.In addition, the charcoal discharger 270 includes a discharge temperature sensor 277 for detecting the temperature of the secondary combustion chamber 257, and a discharge control unit 278. The discharge temperature sensor 277 detects the temperature of the secondary combustion chamber 257 and transmits the detected temperature to the discharge control section 278. The discharge control section 278 controls the operation of the motor 276 according to the temperature of the secondary combustion chamber 257, The media supply operation can be controlled. For example, the discharge control section 278 can perform on / off control, rotation speed control, rotation direction control, and the like for the motor 276 in accordance with the temperature of the secondary combustion chamber 257. The discharge control unit 278 can control the flow of the cooling medium supplied to the paddle rotating shaft 272 according to the temperature of the secondary combustion chamber 257. [

숯 지지 베드(260)와 숯 배출기(270)의 구조는 도시된 것으로 한정되지 않고 다양하게 변경될 수 있다. 즉, 숯 지지 베드(260)는 숯이 통과할 수 있는 베드 통로(261)를 갖는 다양한 다른 구조로 변경될 수 있다. 그리고 숯 배출기(270)는 숯 지지 베드(260)와 함께 이차 연소실(257)의 숯을 떠받치면서 이차 연소실(257)의 숯이 숯 수거실(265)로 이동할 수 있도록 베드 통로(261)를 개폐할 수 있는 다양한 다른 구조로 변경될 수 있다. 다른 예로, 복수의 가동 패들(271)이 배치되는 패들 회전축(272)은 두 개 이외의 다양한 개수로 구비될 수 있다.The structures of the char support bed 260 and the char discharger 270 are not limited to those shown and may be variously modified. That is, the char support bed 260 can be modified into various other configurations having a bed passage 261 through which char can pass. The charcoal discharging device 270 opens and closes the bed passage 261 so that the char of the secondary combustion chamber 257 can move to the char combustion chamber 265 while supporting the char of the secondary combustion chamber 257 together with the char support bed 260. [ And can be changed to various other structures that can be used. As another example, the paddle rotating shaft 272 on which the plurality of movable paddles 271 are disposed may be provided in various numbers other than two.

숯 수거실(265)의 하측에는 숯을 모으는 호퍼부(280)가 구비된다. 호퍼부(280)는 하측으로 갈수록 그 폭이 점진적으로 축소되는 형상으로 이루어진다. 호퍼부(280)의 하단에는 하우징 배출구(217)가 마련된 하우징 배출부(216)가 구비된다. 숯 수거실(265)로 떨어지는 숯은 하우징 배출부(216)로 모여 숯 이송기(300)로 이동하게 된다.A hopper part 280 for collecting char is provided on the lower side of the char combustion water storage chamber 265. The hopper portion 280 has a shape gradually decreasing in width as it goes downward. A housing discharge portion 216 having a housing outlet 217 is provided at the lower end of the hopper portion 280. Charcoats falling into the charcoal water storage compartment 265 are collected by the housing discharging part 216 and are transferred to the charcoal feeder 300.

하우징 배출부(216)에는 숯 냉각기(282)가 배치된다. 도 2 및 도 10을 참조하면, 숯 냉각기(282)는 하우징 배출부(216)에 냉각매체를 분사함으로써 고온의 숯을 냉각시키는 역할을 한다. 숯 냉각기(282)는 하우징(210)에 설치되어 하우징 배출부(216)에 냉각매체를 분사하는 냉각매체 분사 노즐(283)을 포함한다. 냉각매체 분사 노즐(283)은 적어도 일부가 하우징 배출부(216)의 내측에 배치되어 하우징 배출부(216) 내측을 통과하는 숯에 냉각매체를 분사할 수 있다. 냉각매체 분사 노즐(283)의 일측에는 냉각매체 주입부(284)가 배치된다. 냉각매체 주입부(284)는 공기 주입부(285)와, 냉각수 주입부(286)를 포함한다. 공기 주입부(285)를 통해 냉각매체 분사 노즐(283)의 내측으로 냉각 공기가 주입되고, 냉각수 주입부(286)를 통해 냉각매체 분사 노즐(283)의 내측으로 냉각수가 주입됨으로써, 냉각매체 분사 노즐(283)은 공기와 냉각수가 혼합된 냉각매체를 분사할 수 있다. 즉, 냉각매체 분사 노즐(283)은 냉각수를 분무하여 미립화된 냉각수 입자를 분사할 수 있고, 이를 통해 숯의 냉각 효율을 극대화할 수 있다.The charcoal cooler 282 is disposed in the housing discharge portion 216. Referring to FIGS. 2 and 10, the char cooler 282 serves to cool the high-temperature char by spraying the cooling medium to the housing discharger 216. The charcoal cooler 282 includes a cooling medium injection nozzle 283 that is installed in the housing 210 and ejects the cooling medium to the housing discharge portion 216. At least a portion of the cooling medium jetting nozzles 283 may be disposed inside the housing discharging portion 216 to inject the cooling medium into the charcoal passing through the inside of the housing discharging portion 216. A cooling medium injection unit 284 is disposed at one side of the cooling medium injection nozzle 283. The cooling medium injection unit 284 includes an air injection unit 285 and a cooling water injection unit 286. The cooling air is injected into the cooling medium injection nozzle 283 through the air injection unit 285 and the cooling water is injected into the cooling medium injection nozzle 283 through the cooling water injection unit 286, The nozzle 283 can jet a cooling medium in which air and cooling water are mixed. That is, the cooling medium spray nozzle 283 can spray the cooling water particles to spray the atomized cooling water particles, thereby maximizing the cooling efficiency of the char.

또한 냉각매체 분사 노즐(283)을 통해 냉각수와 함께 공기를 하우징 배출부(216)에 분사함으로써, 이차 연소실(257)에 숯이 원활하게 이차 연소될 수 있도록 하기 위한 공기를 공급할 수 있다. 냉각매체 분사 노즐(283)을 통한 공기 분사량을 적절하게 조절함으로써 이차 연소실(257)에 적절량의 공기 공급이 가능하다.Further, air can be supplied to the secondary discharge chamber 216 by injecting air together with the cooling water through the cooling-medium injection nozzle 283 to the secondary discharge chamber 216 so that secondary char combustion can be smoothly secondary-burned. An appropriate amount of air can be supplied to the secondary combustion chamber 257 by appropriately adjusting the amount of air injected through the cooling medium injection nozzle 283. [

냉각매체 분사 노즐(283)을 통해 분사되는 냉각매체의 분사각(αc)은 다음의 조건을 만족하는 것이 바람직하다.The spray angle? C of the cooling medium injected through the cooling medium injection nozzle 283 preferably satisfies the following condition.

60° ≤ αc ≤ 80°60 ° ≤ αc ≤ 80 °

냉각매체의 분사각(αs)이 60° 미만이면, 하우징 배출부(216)에서 냉각매체가 미치는 냉각 영역이 작아 하우징 배출부(216)에서 전체적인 냉각 효율이 떨어질 우려가 있고, 냉각매체의 분사각(αc)이 80°를 초과하면, 냉각매체가 숯의 표면에 도달하는 압력이 떨어져 숯의 안쪽까지 진입하지 못하고, 결과적으로 숯에 대한 냉각 효율이 떨어질 우려가 있다. 또한 이 경우, 냉각매체가 냉각매체 분사 노즐(283)에서 상대적으로 먼 하우징 배출부(216)의 중앙을 통과하는 숯에 도달하기 어려워 냉각매체 분사 압력을 높여야 하는 문제가 발생할 우려가 있다.If the spraying angle? S of the cooling medium is less than 60 degrees, the cooling region of the cooling medium in the housing discharge portion 216 is small, so that the overall cooling efficiency of the housing discharge portion 216 may deteriorate. If the angle? c exceeds 80 °, the pressure at which the cooling medium reaches the surface of the charcoal falls and the inside of the charcoal can not enter. As a result, the cooling efficiency against the charcoal may deteriorate. Also, in this case, it is difficult for the cooling medium to reach the charcoal passing through the center of the housing discharge portion 216, which is relatively far from the cooling medium injection nozzle 283, so that there is a risk that the cooling medium injection pressure must be increased.

이 밖에, 숯 냉각기(282)는 냉각매체 분사 노즐(283)로 공급되는 냉각매체의 유동을 단속하기 위한 냉각 조절밸브(287)와, 하우징 배출부(216) 내측의 온도를 검출하기 위한 냉각 온도센서(288)를 포함한다. 냉각 조절밸브(287)는 냉각 온도센서(288)의 검출 신호에 따라 자동으로 제어될 수 있다. 예를 들어, 냉각 온도센서(288)가 검출한 하우징 배출부(216)의 온도가 사전 설정된 온도 이상일 때만 냉각매체 분사 노즐(283)에 냉각매체가 공급되어 냉각매체 분사 노즐(283)을 통해 냉각매체가 하우징 배출부(216)로 분사될 수 있다. 이와 같이, 냉각매체 분사 노즐(283)의 동작을 하우징 배출부(216)의 온도에 따라 단속함으로써, 냉각매체의 유입량을 최소화하여 숯의 과도한 냉각을 피하고 숯 배출 온도를 적절한 온도(예컨대, 90℃)로 유지할 수 있다. 또한 냉각매체의 낭비를 막고 운전 비용을 절감할 수 있다.In addition, the charcoal cooler 282 includes a cooling control valve 287 for interrupting the flow of the cooling medium supplied to the cooling medium injection nozzle 283, a cooling control valve 287 for controlling the cooling temperature for detecting the temperature inside the housing discharge portion 216 Sensor 288. The cooling regulating valve 287 can be automatically controlled in accordance with the detection signal of the cooling temperature sensor 288. [ For example, when the temperature of the housing discharge portion 216 detected by the cooling temperature sensor 288 is equal to or higher than a predetermined temperature, the cooling medium is supplied to the cooling medium injection nozzle 283, and the cooling medium is injected through the cooling medium injection nozzle 283 The medium may be ejected to the housing discharge portion 216. [ By interrupting the operation of the cooling medium injection nozzle 283 in accordance with the temperature of the housing discharge portion 216, the inflow amount of the cooling medium is minimized to avoid excessive cooling of the char and the char discharge temperature is maintained at an appropriate temperature ). In addition, the waste of the cooling medium can be prevented and the operation cost can be reduced.

상술한 것과 같이, 본 고안의 일실시예에 따른 바이오매스 가스화장치(200)는 상측의 하우징 투입부(214)로 투입된 바이오매스가 건조실(220), 열분해실(228), 일차 연소실(230), 환원실(240) 및 이차 연소실(257)을 차례로 거치면서 가스화된다. 이러한 바이오매스 가스화장치(200)는 내부에 합성가스가 생성되는 환원실(240)을 사이에 두고 2개의 연소 구역이 마련되고 바이오매스의 건조와 저온 탄화 및 가스의 분해는 환원실(240)의 상부에서 일어나는 것으로, 종래의 상향류식 장치와 하향류식 장치의 장점을 모두 갖는다. 즉, 종래의 바이오매스 가스화장치에 비해 타르 및 더스트 발생이 적고 열분해 효율이 높아 가스화 효율이 우수하다.As described above, the biomass gasifier 200 according to an embodiment of the present invention has a structure in which the biomass introduced into the upper housing input portion 214 passes through the drying chamber 220, the thermal decomposition chamber 228, the primary combustion chamber 230, The reduction chamber 240, and the secondary combustion chamber 257 in this order. In this biomass gasifier 200, two combustion zones are provided through a reduction chamber 240 in which a synthesis gas is generated, and the biomass is dried and decomposed at a low temperature, Which has both the advantages of conventional upflow type devices and downflow type devices. That is, compared with the conventional biomass gasification apparatus, the generation of tar and dust is small and the pyrolysis efficiency is high, and the gasification efficiency is excellent.

또한 본 고안의 일실시예에 따른 바이오매스 가스화장치(200)는 환원공정의 진행으로 바이오매스의 가스화가 완성되는 환원실(240)에 스팀 공급기(250)를 통해 스팀이 공급됨으로써 환원과정을 활성화되고, 환원실(240)에서 CO 및 H₂의 생성량의 증가로 합성가스의 생산량을 증대시킬 수 있다.Also, the biomass gasification apparatus 200 according to an embodiment of the present invention may be configured such that the steam is supplied to the reduction chamber 240 where the biomass gasification is completed by the progress of the reduction process, And the production amount of the synthesis gas can be increased by increasing the amount of CO and H ₂ produced in the reduction chamber 240.

또한 본 고안의 일실시예에 따른 바이오매스 가스화장치(200)는 이차 연소실(257)의 숯을 숯 지지 베드(260)와 숯 배출기(270)가 떠받치면서 서서히 이차 연소실(257)에서 배출시킨다. 따라서 이차 연소실(257)의 숯이 충분한 시간 동안 이차 연소실(257)에 머물면서 이차 연소되어 CO₂와 H₂O를 환원실(240)에 공급함으로써 환원실(240)에서 합성가스의 생성량을 증가시킬 수 있다.The biomass gasification apparatus 200 according to an embodiment of the present invention gradually discharges the char in the secondary combustion chamber 257 from the secondary combustion chamber 257 while supporting the char support bed 260 and the char discharger 270. Therefore, the char of the secondary combustion chamber 257 is allowed to stay in the secondary combustion chamber 257 for a sufficient time to be secondarily burned to supply CO ₂ and H ₂ O to the reduction chamber 240, thereby increasing the amount of the synthesis gas produced in the reduction chamber 240 .

바이오매스 처리설비(100)의 하우징 배출부(216)로 배출되는 숯은 숯 이송기(300)에 의해 숯 선별기(400)로 이송된다.The char discharged to the housing discharge portion 216 of the biomass treatment facility 100 is transferred to the char separator 400 by the charger feeder 300.

도 1 및 도 2에 나타낸 것과 같이, 숯 이송기(300)는 하우징(210)에 결합되어 숯을 가이드하는 숯 이송관(310)과, 숯 이송관(310)에 설치되는 숯을 강제 이송시키는 이송 컨베이어(316)와, 하우징(210)에서 숯 선별기(400) 사이의 숯 이송 경로(330)를 개폐하는 개폐 밸브(318)를 포함한다.1 and 2, the char conveyor 300 includes a char conveying pipe 310 coupled to the housing 210 for guiding char, a char conveying pipe 310 for forcibly conveying char to the char conveying pipe 310, A transfer conveyor 316 and an opening and closing valve 318 for opening and closing the char transfer path 330 between the housing 210 and the char separator 400.

숯 이송관(310)은 하우징 배출구(217)를 덮도록 하우징(210)에 결합된다. 숯 이송관(310)의 내부에는 숯이 통과할 수 있는 숯 이송로(311)가 마련된다. 그리고 숯 이송관(310)의 일측에는 숯이 숯 이송로(311)로 투입될 수 있도록 하우징 배출구(217)와 연결되는 이송관 투입구(312)가 구비되고, 숯 이송관(310)의 다른 일측에는 숯 이송로(311)의 숯이 배출되는 이송관 배출구(313)가 마련된다. 숯 이송로(311)에는 이송 컨베이어(316)가 배치되어 이송관 투입구(312)로 투입되는 숯을 이송관 배출구(313) 측으로 강제 이송시킬 수 있다. 이송관 배출구(313)를 통해 숯 이송관(310)에서 배출되는 숯은 숯 이송관(310)에 연결되는 이송 가이드관(314)을 통해 숯 선별기(400) 측으로 가이드된다.The charcoal conveyance pipe 310 is coupled to the housing 210 so as to cover the housing outlet 217. A char conveying passage 311 through which char can pass is provided inside the char conveying pipe 310. The charcoal conveyance pipe 310 is provided at one side thereof with a conveyance pipe inlet port 312 connected to the housing discharge port 217 so that char can be introduced into the charcoal conveyance path 311, A conveying pipe outlet 313 through which the char of the char conveying path 311 is discharged is provided. The char conveying path 311 is provided with a conveying conveyor 316 so that the char to be fed into the conveying pipe input port 312 can be forcedly conveyed to the conveying pipe outlet 313 side. Charcoal discharged from the charcoal conveyance pipe 310 through the conveyance pipe outlet 313 is guided to the char separator 400 side through a conveyance guide pipe 314 connected to the charcoal conveyance pipe 310.

개폐 밸브(318)는 이송 가이드관(314)에 설치되어 이송 가이드관(314) 내측의 통로를 개폐한다. 개폐 밸브(318)는 숯을 숯 선별기(400)로 이송할 때 이송 가이드관(314)의 내측 통로를 개방한다. 또한 개폐 밸브(318)는 이송 가이드관(314)의 내측 통로를 차폐함으로써 숯 이송기(300)를 통해 외부 공기가 하우징(210)의 내부로 유입되는 것을 막을 수 있다. 개폐 밸브(318)가 숯 이송기(300)를 통한 공기 유입을 억제시킴으로써 하우징(210) 내측에서 환원반응이 원활하게 이루어질 수 있다.The opening / closing valve 318 is provided in the conveyance guide pipe 314 to open / close the passage inside the conveyance guide pipe 314. The opening / closing valve 318 opens the inner passage of the conveyance guide pipe 314 when the char is transferred to the char separator 400. The opening / closing valve 318 also blocks the inner passage of the conveyance guide pipe 314, thereby preventing the outside air from entering the inside of the housing 210 through the charcoal conveyor 300. The opening / closing valve 318 suppresses the inflow of air through the charcoal feeder 300, so that the reduction reaction can be smoothly performed inside the housing 210.

숯 이송관(310)은 이송관 투입구(312)보다 이송관 배출구(313)가 높게 위치하도록 지면에 대해 경사지게 배치된다. 따라서 이송관 투입구(312)로 투입되는 숯은 이송 컨베이어(316)에 의해 이송관 배출구(313) 측으로 퍼올려진다. 숯이 이송 컨베이어(316)에 의해 이송관 배출구(313) 측으로 상승하는 과정에서 숯에 묻어 있는 냉각수나 수분은 하측으로 흘러내리게 된다. 따라서 숯이 숯 이송로(311)를 따라 이송되는 중에 숯에 묻어 있는 수분이 제거될 수 있다.The charcoal conveyance pipe 310 is disposed to be inclined with respect to the ground so that the conveyance pipe outlet 313 is positioned higher than the conveyance pipe input port 312. Therefore, the char to be fed into the feed pipe inlet 312 is pushed up toward the feed pipe outlet 313 by the feed conveyor 316. The cooling water or the water contained in the char is flowed downward while the char is lifted to the conveying pipe outlet 313 side by the conveying conveyor 316. [ Therefore, while charcoal is being conveyed along the charcoal conveyance path 311, the moisture on the charcoal can be removed.

숯 이송관(310)의 이송관 투입구(312)보다 낮은 위치에는 수분 배출부(320)가 구비된다. 따라서 숯으로부터 제거되는 수분이 수분 배출부(320)를 통해 외부로 배출될 수 있다. 수분 배출부(320)에는 수분 배출 밸브(321)가 설치된다. 수분 배출 밸브(321)는 수분 배출부(320)의 내부 유로를 개폐한다. 수분 배출 밸브(321)는 수분이 수분 배출부(320) 측으로 흘러내릴 때 수분 배출부(320)의 내부 유로를 개방함으로써 수분을 수분 배출부(320)를 통해 배출시킬 수 있다. 그리고 수분 배출 밸브(321)는 수분 배출부(320)의 내부 유로를 차폐함으로써 숯 이송기(300)를 통해 외부 공기가 하우징(210)의 내부로 유입되는 것을 막을 수 있다. 수분 배출 밸브(321)가 숯 이송기(300)를 통한 공기 유입을 억제시킴으로써 하우징(210) 내측에서 환원반응이 원활하게 이루어질 수 있다.A water discharge unit 320 is provided at a position lower than the transfer pipe input port 312 of the charcoal transfer pipe 310. Therefore, moisture removed from the char can be discharged to the outside through the water discharge portion 320. A water discharge valve 321 is installed in the water discharge part 320. The water discharge valve 321 opens and closes the internal flow passage of the water discharge portion 320. The water discharge valve 321 can discharge moisture through the water discharge unit 320 by opening the internal flow path of the water discharge unit 320 when the water flows down to the water discharge unit 320 side. The water discharge valve 321 shields the internal flow path of the water discharge part 320 to prevent the external air from flowing into the interior of the housing 210 through the charger feeder 300. The water discharge valve 321 suppresses the inflow of air through the charcoal feeder 300, so that the reduction reaction can be smoothly performed inside the housing 210.

숯 이송기(300)는 도시된 구조 이외에, 하우징 배출부(216)로 배출되는 숯을 숯 선별기(400)로 이송할 수 있는 다양한 다른 구조로 변경될 수 있다. 예를 들어, 숯을 강제 이송시키기 위한 이송 컨베이어(316)는 도시된 것과 같은 스크류 컨베어어 타입 이외의 다양한 다른 구조로 변경될 수 있다. 그리고 개폐 밸브(318)는 숯 이송관(310)의 이송 가이드관(314) 이외에, 하우징 배출부(216)와 숯 선별기(400) 사이의 숯 이송 경로(330) 중의 다양한 다른 위치에 배치될 수 있다.In addition to the structure shown in FIG. 3, the charger feeder 300 may be modified into various other structures that can transfer the char discharged to the housing discharge unit 216 to the char separator 400. For example, the conveying conveyor 316 for forcibly transferring char can be changed to various other structures other than the screw conveyor type as shown. The opening and closing valve 318 may be disposed at various other locations in the char transport path 330 between the housing discharge portion 216 and the char separator 400 in addition to the transport guide pipe 314 of the char transport pipe 310. have.

도 1 및 도 11에 나타낸 것과 같이, 숯 선별기(400)는 바이오매스 처리설비(100)에서 배출되는 숯을 크기 별로 선별한다. 숯 선별기(400)는 선별기 하우징(410)과, 선별기 하우징(410)의 내측에 배치되는 선별부재(420)와, 선별부재(420)를 구동시키는 선별기 구동부(430)를 포함한다.As shown in FIGS. 1 and 11, the char separator 400 selects charcoal discharged from the biomass treatment facility 100 by size. The char sorting apparatus 400 includes a selector housing 410, a sorting member 420 disposed inside the selector housing 410 and a selector drive unit 430 for driving the sorting member 420.

선별기 하우징(410)의 일측에는 숯 이송기(300)를 통해 이송되는 숯이 투입되는 선별 투입부(411)가 마련된다. 또한 선별기 하우징(410)에는 선별부재(420)에 의해 일차 선별되는 상대적으로 작은 숯을 배출시키기 위한 일차 선별 숯 수거부(412)와, 선별부재(420)에 의해 이차 선별되는 상대적으로 큰 숯을 배출시키기 위한 이차 선별 숯 수거부(413)가 구비된다.At the side of the sorter housing 410, there is provided a sorting and inputting unit 411 into which char is fed through the charger feeder 300. The selector housing 410 further includes a primary sorting charger 412 for discharging a relatively small char selected first by the sorting member 420 and a relatively large char sorting member And a secondary screening charcoal rejection unit 413 for discharging the secondary screening charcoal.

선별부재(420)는 선별 투입부(411)로 투입되는 숯 중에서 상대적으로 크기가 작은 숯이 통과할 수 있는 복수 개의 선별공(423)을 갖는 드럼 모양으로 이루어진다. 선별부재(420)의 일단에는 선별 투입부(411)와 연결되는 선별 입구(421)가 마련되고, 선별부재(420)의 타단에는 선별 출구(422)가 마련된다. 선별 입구(421)를 통해 선별부재(420)의 내측으로 투입되는 숯은 선별 출구(422) 측으로 이동하게 되며, 이 과정에서 크기가 상대적으로 작은 숯이 선별공(423)으로 빠져나가고 상대적으로 크기가 큰 숯이 선별 출구(422)를 통해 배출된다. 선별공(423)을 통과하여 일차 선별되는 숯은 선별기 하우징(410)의 일차 선별 숯 수거부(412)를 통해 선별기 하우징(410)을 빠져나간다. 일차 선별 숯 수거부(412)에서 배출되는 숯은 숯 수거통(440)에 수거될 수 있다. 그리고 선별공(423)을 통과하지 못하는 이차 선별 숯은 선별기 하우징(410)의 이차 선별 숯 수거부(413)를 통해 선별기 하우징(410)에서 배출된다. 이차 선별 숯 수거부(413)에서 배출되는 숯은 또 다른 숯 수거통(442)에 수거될 수 있다. The sorting member 420 has a drum shape having a plurality of sorting holes 423 through which charcoal having a relatively small size can pass through among charcoal charged into the sorting and dispensing unit 411. One end of the sorting member 420 is provided with a sorting inlet 421 connected to the sorting unit 411 and a sorting outlet 422 is provided at the other end of the sorting member 420. The char charged into the sorting member 420 through the sorting inlet 421 moves toward the sorting outlet 422. In this process, the char having a relatively small size escapes to the sorting hole 423, The large char is discharged through the sorting outlet 422. Charcoal passing through the sorting hole 423 and being primarily sorted leaves the separator housing 410 through the primary sorting charger 412 of the separator housing 410. Charcoal discharged from the primary sorting charcoal rejection 412 can be collected in the charcoal collection box 440. The secondary sorting charcoal which can not pass through the sorting hole 423 is discharged from the sorter housing 410 through the secondary sorting charger 413 of the separator housing 410. Charcoal discharged from the secondary screening charcoal removal unit 413 may be collected in another charcoal storage container 442. [

선별기 구동부(430)는 선별기 하우징(410)에 배치되어 선별부재(420)에 회전력을 제공할 수 있다. 선별기 구동부(430)는 선별부재(420)와 결합되는 선별부재 구동축(431)을 포함한다. 선별부재(420)는 선별부재 구동축(431)을 회전 중심축으로 하여 회전할 수 있다. 선별기 구동부(430)가 선별부재(420)를 회전시킴으로써 선별부재(420)의 내측으로 투입되는 숯은 신속하게 선별 출구(422) 측으로 이동하면서 원활한 숯 선별 작업이 이루어질 수 있다.The selector drive 430 may be disposed in the selector housing 410 to provide rotational force to the selector member 420. The selector drive unit 430 includes a sorting member drive shaft 431 coupled to the sorting member 420. The sorting member 420 can rotate with the sorting member drive shaft 431 as a rotation center axis. The charcoal injected into the sorting member 420 can be quickly moved to the sorting outlet 422 side by rotating the sorting member 420 by the selector driving unit 430 so that a smooth char sorting operation can be performed.

숯 선별기(400)는 도시된 구조 이외에, 숯을 크기별로 선별할 수 있는 다양한 다른 구조로 변경될 수 있다. 다른 예로, 도면에는 선별부재(420)가 드럼 모양의 트롬멜 스크린 구조로 이루어진 것으로 나타냈으나, 선별부재(420)는 트롬멜 스크린 이외에 숯을 크기에 따라 통과시킬 수 있는 선별공을 갖는 다양한 다른 모양으로 변경될 수 있다. 그리고 도면에는 선별공(423)이 육각형 모양으로 이루어진 것으로 나타냈으나, 선별공의 크기와 모양, 배치 간격은 다양하게 변경될 수 있다. 선별부재에 크기가 다른 선별공을 크기 별로 그룹 지어 배치하면 숯을 다양한 크기 별로 선별할 수 있다.In addition to the structure shown, the char separator 400 can be changed into various other structures that can select charcoal by size. As another example, although the figure shows that the sorting member 420 is formed of a drum-shaped Trommelscreen structure, the sorting member 420 may be made of various other materials having a sorting hole, Shape. In the drawing, the selection hole 423 is shown as a hexagonal shape, but the size, shape, and arrangement interval of the selection hole may be variously changed. Charcoal can be sorted into various sizes by arranging the sorting balls having different sizes in the sorting member grouped by size.

또한 선별기 구동부(430)는 선별부재(420)에 회전력을 제공하는 구조 이외에, 선별부재(420)의 모양 등에 따라 선별부재(420)를 움직일 수 있는 다양한 다른 구조로 변경될 수 있다. 또한 선별부재(420)는 선별 입구(421)를 통해 투입되는 숯이 선별 출구(422) 측으로 더욱 원활하게 이동할 수 있도록 선별 출구(422)가 선별 입구(421)보다 낮게 위치하도록 지면에 대해 기울어지게 배치될 수 있다.The selector drive unit 430 can be changed into various other structures that can move the sorting member 420 according to the shape of the sorting member 420 and the like in addition to the structure that provides the rotational force to the sorting member 420. The sorting member 420 is also tilted with respect to the ground so that the sorting outlet 422 is positioned lower than the sorting inlet 421 so that char can be smoothly moved to the sorting outlet 422 side through the sorting inlet 421 .

상술한 것과 같이, 본 고안의 일실시예에 따른 바이오매스 처리설비(100)는 바이오매스 가스화장치(200)를 이용하여 합성가스를 효율적으로 생산함과 동시에, 가스화 과정의 부산물인 숯을 효과적으로 수거하여 재활용할 수 있다.As described above, the biomass treatment facility 100 according to one embodiment of the present invention efficiently produces synthesis gas using the biomass gasification apparatus 200, and efficiently collects charcoal, which is a by-product of the gasification process, And can be recycled.

이상, 본 고안을 본 고안의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 도시하고 설명하였으나, 본 고안은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 오히려 첨부된 청구범위의 사상 및 범위를 일탈함이 없이 본 고안에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.While the present invention has been shown and described with respect to a preferred embodiment for illustrating the principles of the invention, it is to be understood that the invention is not limited to the precise configuration and acts as illustrated and described. Those skilled in the art will readily appreciate that many modifications and variations of the present invention are possible without departing from the spirit and scope of the appended claims.

100 : 바이오매스 처리설비 200 : 바이오매스 가스화장치
210 : 하우징 214 : 하우징 투입부
216 : 하우징 배출부 220 : 건조실
222 : 건조 교반기 228 : 열분해실
230 : 일차 연소실 232 : 공기 공급기
240 : 환원실 246 : 가스 포집실
247 : 가스 수취부 250 : 스팀 공급기
257 : 이차 연소실 260 : 숯 지지 베드
262 : 고정 패들 265 : 숯 수거실
270 : 숯 배출기 271 : 가동 패들
280 : 호퍼부 282 : 숯 냉각기
283 : 냉각매체 분사 노즐 300 : 숯 이송기
310 : 숯 이송관 314 : 이송 가이드관
316 : 이송 컨베이어 400 : 숯 선별기
410 : 선별기 하우징 420 : 선별부재100: Biomass treatment facility 200: Biomass gasification facility
210: housing 214: housing input part
216: housing outlet 220: drying chamber
222: Dry stirrer 228: Pyrolysis chamber
230: primary combustion chamber 232: air supply
240: reduction chamber 246: gas collection chamber
247: Gas receiver 250: Steam supplier
257: secondary combustion chamber 260: charcoal support bed
262: Fixed paddle 265: Charcoal number living room
270: Charcoal ejector 271: movable paddle
280: hopper part 282: charcoal cooler
283: Cooling medium injection nozzle 300: Charcoal conveyor
310: charcoal conveying pipe 314: conveying guide pipe
316: conveying conveyor 400: charger sorting machine
410: selector housing 420: selection member

Claims

A housing having an inner space;
A housing input unit provided in the housing for inputting the biomass into the housing;
A drying chamber provided below the housing charging unit to dry the biomass supplied through the housing charging unit;
A pyrolysis chamber provided below the drying chamber for heating and thermally decomposing the biomass descending from the drying chamber;
A primary combustion chamber provided below the pyrolysis chamber for primarily burning the biomass descending from the pyrolysis chamber while supplying air;
An air supply unit installed in the housing to supply air to the primary combustion chamber;
A reducing chamber provided below the primary combustion chamber so that the biomass that is lowered and burned in the primary combustion chamber is stacked with char and the syngas is generated from the char of the biomass;
At least a part of which is disposed in the reduction chamber and has a steam supply nozzle installed in the housing so as to inject steam into the reduction chamber and a supply pipe passage through which a cooling medium for cooling the steam injection nozzle can flow, And a cooling medium supply pipe arranged to surround at least a part of the steam injection nozzle so that at least a part of the steam injection nozzle is placed in the flow path;
A secondary combustion chamber provided at a lower side of the reduction chamber so that secondary char combustion can be performed in the reducing chamber;
A gas receiver disposed in the housing to allow a gas flow to be connected to the reduction chamber to receive a synthesis gas generated in the reduction chamber;
A housing discharge unit provided below the secondary combustion chamber to discharge charcoal passing through the secondary combustion chamber to the outside of the housing;
The char combustion chamber is provided below the secondary combustion chamber to support the char and allow the char to pass downward. The char combustion chamber is spaced apart from the inner surface of the housing and the char support area gradually increases as the chamber is further away from the inner surface of the housing And a bed passage provided between the inner surface of the housing and the plurality of fixed paddles so that char is allowed to pass downward; And
A paddle rotary shaft in which a plurality of paddle rotary shafts are disposed parallel to each other and a charcoal pressing area gradually increases as the paddle rotary shaft moves away from the paddle rotary shaft; And a charger ejector including a plurality of movable paddles disposed on the paddle rotary shaft so as to be positioned between the plurality of fixed paddles and a motor for providing rotational force to the paddle rotary shaft.

The method according to claim 1,
The paddle rotary shaft is provided with a rotation axis passage through which a cooling medium can flow. A rotary shaft injection port for introducing a cooling medium is connected to one side of the paddle rotary shaft, And a rotary shaft discharge port for discharging the cooling medium is connected to the rotary shaft flow path.

The method according to claim 1,
And a charcoal cooler having at least a portion of the coolant ejection nozzles disposed in the housing discharge portion and installed in the housing to eject the coolant to the charcoal passing through the housing discharge portion,
The charcoal cooler includes an air injection unit connected to the cooling medium injection nozzle so as to supply air to the cooling medium injection nozzle and a cooling water injection unit connected to the cooling medium injection nozzle so as to supply cooling water to the cooling medium injection nozzle Including,
Wherein the cooling medium injection nozzle injects air and cooling water at the same time.

A biomass gasifier according to any one of claims 1 to 3, And
A sorting and inputting portion into which charcoal discharged from the housing discharging portion of the biomass gasification apparatus is charged and a plurality of sorting holes through which charcoal of a relatively small size is allowed to pass among charcoal charged into the sorting and introducing portion, And a charcoal sorting machine.

5. The method of claim 4,
Wherein the sorting member has a sorting inlet connected to the sorting and feeding part at one end, a sorting outlet at the other end, and a drum shape in which the plurality of sorting holes are formed,
The sorting charger includes a sorting housing for rotatably supporting the sorting member, a primary sorting charcoal rejecting unit disposed below the sorting member so as to collect char discharged through the plurality of sorting holes, And a selector drive unit disposed in the selector housing and providing a rotating force to the sorting member, wherein the sorting charger is disposed below the sorting outlet so as to collect charcoal discharged from the sorting outlet of the sorting outlet, Biomass treatment facilities.

6. The method of claim 5,
A transfer pipe inlet for transferring char to be discharged through the housing outlet to the sorting and inputting portion of the charcoal sorting machine, the transfer pipe being connected to the housing outlet so that char is discharged through the housing outlet, And a char conveying passage connecting the conveying pipe inlet and the conveying pipe discharging port, wherein the char conveying passage is inclined with respect to the ground so that the conveying pipe outlet is positioned higher than the feeding pipe inlet port;
A conveying conveyor disposed in the char conveying pipe so as to forcibly transfer char to be fed into the conveying pipe inlet to the conveying pipe outlet; And
And a water discharge unit disposed on the char conveying pipe so as to discharge moisture of the char conveying path to the outside.