KR20220022587A - 질소산화물 저감형 열분해 가스화 시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 질소산화물 저감형 열분해 가스화 시스템에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명의 실시예에 따르면, 가연성 폐기물을 열분해하는 열분해 가스화로, 상기 열분해 가스화로와 연결되고, 상기 열분해 가스화로에서 상기 가연성 폐기물이 열분해된 후 생성되는 가연성 가스를 전달받아서 연소 반응을 개시하는 버너로, 상기 버너로와 연결되고, 상기 버너로에 의해 개시된 연소 반응에 의해 상기 가연성 가스가 연소되는 연소로, 상기 연소로와 연결되고, 상기 연소로 내의 연소 반응에 의해 발생되는 배기가스를 배출하는 배기가스 배출부, 외기를 흡입하여 질소를 저감시킨 질소 저감 공기를 생성하는 질소 저감 공기 공급부, 및 상기 배기가스 배출부 및 상기 질소 저감 공기 공급부와 연결되고, 상기 배기가스 배출부를 통해 배출되는 상기 배기가스 중 적어도 일부를 흡입하고, 흡입된 상기 배기가스와 상기 질소 저감 공기 공급부로부터 전달되는 상기 질소 저감 공기를 혼합하여 혼합가스를 생성하는 혼합가스 공급부를 포함하고, 상기 혼합가스 공급부에서 생성된 상기 혼합가스는 상기 열분해 가스화로로 공급되는, 질소산화물 저감형 열분해 가스화 시스템이 제공될 수 있다.
Description
본 발명은 질소산화물 저감형 열분해 가스화 시스템에 관한 것이다.
생활 폐기물, 산업 폐기물 등 다양한 종류의 폐기물들의 처리가 문제된다. 폐기물의 처리 방법 중 하나는, 유기물을 포함하여 바이오매스 연료로서 활용 가능한 폐기물, 폴리프로필렌 계열의 폐합성수지 등 가연성 폐기물을 분류하여 이를 열분해하고, 열분해를 통해 발생된 가연성 가스를 활용하여 터빈을 구동하거나 스팀을 생성하는 등으로 활용하는 방법이 있다.
그런데, 종래의 열분해 가스화로의 경우 폐기물의 열분해시 외부 공기가 폐기물 연소실 내부로 투입됨에 따라 외부 공기 내에 함유된 질소 성분이 산화되어 질소산화물(NOx)이 생성되고, 이렇게 생성된 질소산화물이 대기중에 배출되면 미세먼지 등 환경 오염 요인으로 작용하게 된다는 문제가 있다.
이에, 열분해 가스화로의 폐기물 열분해 결과 발생되는 질소산화물을 저감할 수 있는 기술적인 대안이 요구되고 있는 실정이다.
본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 제안되는 것으로서, 폐기물의 열분해 가스화 과정에서 배출되는 배기가스 내의 질소산화물을 저감할 수 있는 질소산화물 저감형 열분해 가스화 시스템을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 가연성 폐기물을 열분해하는 열분해 가스화로; 상기 열분해 가스화로와 연결되고, 상기 열분해 가스화로에서 상기 가연성 폐기물이 열분해된 후 생성되는 가연성 가스를 전달받아서 연소 반응을 개시하는 버너로; 상기 버너로와 연결되고, 상기 버너로에 의해 개시된 연소 반응에 의해 상기 가연성 가스가 연소되는 연소로; 상기 연소로와 연결되고, 상기 연소로 내의 연소 반응에 의해 발생되는 배기가스를 배출하는 배기가스 배출부; 외기를 흡입하여 질소를 저감시킨 질소 저감 공기를 생성하는 질소 저감 공기 공급부; 및 상기 배기가스 배출부 및 상기 질소 저감 공기 공급부와 연결되고, 상기 배기가스 배출부를 통해 배출되는 상기 배기가스 중 적어도 일부를 흡입하고, 흡입된 상기 배기가스와 상기 질소 저감 공기 공급부로부터 전달되는 상기 질소 저감 공기를 혼합하여 혼합가스를 생성하는 혼합가스 공급부를 포함하고, 상기 혼합가스 공급부에서 생성된 상기 혼합가스는 상기 열분해 가스화로로 공급되는, 질소산화물 저감형 열분해 가스화 시스템이 제공될 수 있다.
또한, 상기 혼합가스 공급부는, 상기 배기가스와 상기 질소 저감 공기를 내부로 전달받아서 혼합하여 상기 혼합가스를 생성하는 혼합 탱크; 일단이 상기 배기가스 배출부와 연결되고, 타단이 상기 혼합 탱크와 연결되며, 상기 배기가스 배출부로부터 배출되는 상기 배기가스 중 적어도 일부를 상기 혼합 탱크로 전달되도록 하기 위한 배기가스 회수 라인; 일단이 상기 질소 저감 공기 공급부와 연결되고, 타단이 상기 혼합 탱크와 연결되며, 상기 질소 저감 공기 공급부에서 생성되는 상기 질소 저감 공기를 상기 혼합 탱크로 전달되도록 하기 위한 질소 저감 공기 공급 라인; 및 일단이 상기 혼합 탱크에 연결되고, 타단이 상기 열분해 가스화로에 연결되며, 상기 혼합 탱크 내부에 저장된 상기 혼합가스를 상기 열분해 가스화로 내부로 전달되도록 하기 위한 혼합가스 공급 라인을 포함하는, 질소산화물 저감형 열분해 가스화 시스템이 제공될 수 있다.
또한, 상기 열분해 가스화로 내부로 투입된 상기 혼합가스의 양이 증가할수록 상기 열분해 가스화로 내부 기체 중 질소 농도가 저감되어 상기 배기가스에 포함되는 질소산화물의 농도가 저감되는, 질소산화물 저감형 열분해 가스화 시스템이 제공될 수 있다.
또한, 상기 혼합가스 공급부는, 일단이 상기 질소 저감 공기 공급부와 연결되고, 타단이 상기 버너로와 연결되며, 상기 질소 저감 공기 공급부에서 생성되는 상기 질소 저감 공기를 상기 버너로로 전달되도록 하기 위한 질소 저감 공기 투입 라인을 더 포함하는, 질소산화물 저감형 열분해 가스화 시스템이 제공될 수 있다.
또한, 상기 버너로 내부로 투입된 상기 혼합가스의 양이 증가할수록 상기 버너로 내부 기체 중 질소 농도가 저감되어 상기 배기가스에 포함되는 질소산화물의 농도가 저감되는, 질소산화물 저감형 열분해 가스화 시스템이 제공될 수 있다.
또한, 상기 질소 저감 공기 공급부는, 외부 공기를 흡입하기 위한 이송 유닛; 상기 이송 유닛에 의해 흡입된 공기를 전달받아서 공기에 포함된 질소 중 적어도 일부를 흡착하는 제1 질소 흡착기; 상기 제1 질소 흡착기와 병렬로 연결되고, 상기 이송 유닛에 의해 흡입된 공기를 전달받아서 공기에 포함된 질소 중 적어도 일부를 흡착하는 제2 질소 흡착기; 상기 제1 질소 흡착기와 상기 제2 질소 흡착기의 일단에 연결되고, 상기 제1 질소 흡착기와 상기 제2 질소 흡착기를 통과하면서 생성되는 상기 질소 저감 공기를 내부에 저장하는 질소 저감 공기 탱크; 및 상기 제1 질소 흡착기와 상기 제2 질소 흡착기의 타단에 연결되고, 상기 제1 질소 흡착기 및 상기 제2 질소 흡착기에 선택적으로 음압을 가하여 상기 제1 질소 흡착기 및 상기 제2 질소 흡착기 내에 흡착된 상태의 질소를 제거하는 진공 흡입기를 포함하는, 질소산화물 저감형 열분해 가스화 시스템이 제공될 수 있다.
또한, 상기 질소 저감 공기 공급부는, 일단이 상기 이송 유닛에 연결되는 외기 공급 라인; 상기 외기 공급 라인의 타단으로부터 분기되어 상기 제1 질소 흡착기와 연결되는 제1 분기 공급 라인; 상기 외기 공급 라인의 타단으로부터 분기되어 상기 제2 질소 흡착기와 연결되는 제2 분기 공급 라인; 일단이 상기 제1 분기 공급 라인으로부터 분기되고, 타단이 상기 진공 흡입기와 연결되는 제1 진공 흡입 라인; 일단이 상기 제2 분기 공급 라인으로부터 분기되고, 타단이 상기 진공 흡입기와 연결되는 제2 진공 흡입 라인; 일단이 상기 제1 질소 흡착기와 연결되고, 타단이 상기 질소 저감 공기 탱크와 연결되는 제1 생성 기체 분기 라인; 및 일단이 상기 제2 질소 흡착기와 연결되고, 타단이 상기 질소 저감 공기 탱크와 연결되는 제2 생성 기체 분기 라인을 더 포함하는, 질소산화물 저감형 열분해 가스화 시스템이 제공될 수 있다.
또한, 상기 질소 저감 공기 공급부는, 양 단이 상기 제1 생성 기체 분기 라인 및 상기 제2 생성 기체 분기 라인에 각각 연결되는 탈착 순환 라인을 더 포함하는, 질소산화물 저감형 열분해 가스화 시스템이 제공될 수 있다.
또한, 상기 질소 저감 공기 공급부는, 상기 이송 유닛으로부터 공급되는 외부 공기가 상기 외기 공급 라인 및 상기 제1 분기 공급 라인을 통해 상기 제1 질소 흡착기로 공급되어 질소가 흡착되는 동안, 상기 진공 흡입기가 가동되어 상기 제2 진공 흡입 라인을 통해 상기 제2 질소 흡착기 내부에 음압이 인가되면서 상기 제2 질소 흡착기 내부에 흡착된 질소가 탈착되어 제거되고, 상기 이송 유닛으로부터 공급되는 외부 공기가 상기 외기 공급 라인 및 상기 제2 분기 공급 라인을 통해 상기 제2 질소 흡착기로 공급되어 질소가 흡착되는 동안, 상기 진공 흡입기가 가동되어 상기 제1 진공 흡입 라인을 통해 상기 제1 질소 흡착기 내부에 음압이 인가되면서 상기 제1 질소 흡착기 내부에 흡착된 질소가 탈착되어 제거되는, 질소산화물 저감형 열분해 가스화 시스템이 제공될 수 있다.
또한, 상기 질소 저감 공기 공급부는, 상기 제1 질소 흡착기와 상기 제2 질소 흡착기가 서로 교대로 작동됨에 따라 상기 질소 저감 공기가 연속적으로 생성되어 상기 질소 저감 공기 탱크로 전달되는, 질소산화물 저감형 열분해 가스화 시스템이 제공될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 폐기물의 열분해 가스화 과정에서 배출되는 배기가스 내의 질소산화물을 저감할 수 있다는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 질소산화물 저감형 열분해 가스화 시스템을 도시한 개념도이다.
도 2는 도 1의 질소산화물 저감형 열분해 가스화 시스템의 일부를 도시한 계통도이다.
도 3은 도 1의 질소 저감 공기 공급부를 세부적으로 도시한 계통도이다.
도 2는 도 1의 질소산화물 저감형 열분해 가스화 시스템의 일부를 도시한 계통도이다.
도 3은 도 1의 질소 저감 공기 공급부를 세부적으로 도시한 계통도이다.
이하에서는 본 발명의 사상을 구현하기 위한 구체적인 실시예에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 질소산화물 저감형 열분해 가스화 시스템(1)은 크게 열분해 가스화로(10), 버너로(20), 연소로(30), 보일러(40), 연소가스 처리부(50), 연소가스 이송부(60), 배기가스 배출부(70), 혼합가스 공급부(80) 및 질소 저감 공기 공급부(90)를 포함할 수 있다.
열분해 가스화로(10)는 가연성 폐기물을 열분해하기 위해 제공되며, 이때 열분해되는 폐기물의 예로는 에스알에프(SRF) 성형 연료, 에스알에프비성형 고형연료, 바이오 에스알에프 고형연료, 폐타이어, 폐타이어를 칩 상태로 만든 티디에프(TDF), 기타 생활 폐기물 또는 산업 폐기물을 기계적 파쇄, 분쇄, 선별하여 재활용하도록 생산한 가연성 혼합폐기물, 원형 그대로의 가연성 생활폐기물, 산업폐기물, 의료폐기물, 건설폐기물 등을 들 수 있다.
이러한 열분해 가스화로(10)는 폐기물 연소실(12), 착화 유닛(14) 및 바닥 도어부(16)를 포함할 수 있다.
폐기물 연소실(12)은 폐기물이 열분해되는 열분해 공간을 제공한다. 이러한 폐기물 연소실(12)은 상면과 하면이 뚫린 원통 형상을 가질 수 있고, 열분해 공간의 상부는 뚜껑에 의해 개폐되고, 하부는 후술되는 바닥 도어부(16)에 의해 개폐된다. 또한, 뚜껑 및 바닥 도어부(16)에 의해 폐기물 연소실(12)이 폐쇄된 상태에서는 외부에 대하여 밀봉된 상태가 유지된다. 이에 따라, 폐기물이 열분해되는 동안에는 폐기물 연소실(12) 내의 연소 불꽃, 가스 등이 외부로 배출되지 않을 수 있다. 또한, 폐기물 연소실(12)은 후술할 혼합가스 공급 라인(140)과 연결될 수 있다.
또한, 폐기물 연소실(12)은 내측에서 외측으로 가면서 측부내화벽-측부 냉각 쟈켓-외벽의 순서로 적층되어 구성될 수 있다. 측부 냉각 쟈켓은 외부로부터 냉매를 전달받아서 냉매가 내부에 흐를 수 있도록 구성되고, 내부에 흐르는 냉매가 열분해 공간과 열교환하면서 온도가 높아질 수 있다. 이렇게 냉매에 축적된 열에너지는 외부로 배출되어 재활용될 수 있다.
측부 냉각 쟈켓과 열분해 공간의 사이에는 측부내화벽이 배치되며, 측부내화벽은 단열 성능을 갖는 재질로 구성되어 측부 냉각 쟈켓과 열분해 공간 사이의 열교환을 일부 방해함으로써 측부 냉각 쟈켓 내부의 냉매가 과도하게 높은 온도로 높아지거나, 열분해 공간 내부의 온도가 과도하게 낮아지지 않도록 하는 역할을 한다.
착화 유닛(14)은 폐기물 연소실(12)의 하부에 제공되어 폐기물이 착화되도록 하기 위해 제공된다. 이러한 착화 유닛(140)은 폐기물 연소실(12) 내부의 가연성 폐기물에 착화를 하여 화염을 발생시키고, 열분해가 시작될수 있도록 하는 기능을 수행할 수 있다. 이를 위해, 착화 유닛(140)은 폐기물 연소실(12)의 내부로 불꽃이 투입되는 통로를 제공하는 점화관과, 점화관의 내부로 불꽃을 발생시키는 점화 플러그 등을 포함할 수 있다.
이에 따라, 점화 플러그로부터 불꽃이 발생되면 점화관을 통해 폐기물 연소실(12)의 내부로 불꽃이 전달되어 착화가 이루어지며, 소정의 시간 동안 착화가 실시된 후에 가연성 폐기물에 연소가 시작되면 점화관의 단부가 폐쇄된다. 이로써, 착화에 필요한 시간 동안만 불꽃이 전달될 수 있어서, 작업자가 수동으로 착화를 하지 않더라도 자동으로 안전하게 폐기물에 대한 착화가 이루어질 수 있다.
또한, 착화 유닛(14)은 폐기물 연소실(12)의 둘레를 따라 복수의 위치에 설치될 수 있으며, 일 예로 일정 간격을 두고 네 개의 위치에 배치될 수 있다. 또한, 착화 유닛(14)이 복수 개 제공되는 경우에는 도시하지 않은 제어부에 의해 일괄적으로 제어될 수 있다.
또한, 착화 유닛(14)은 경유 공급 라인(302)과 연결될 수 있으며, 경유 공급 라인(302)은 경유 탱크(300)와 연결되어 경유 탱크(300) 내에 저장된 경유를 착화 유닛(14)으로 이송하여 공급하는 역할을 할 수 있다. 이때, 경유 공급 라인(302)은 경유 탱크(300)로부터 연장되어 착화 유닛(14)과 후술할 가연성 가스 덕트(18)로 각각 분기되어 연결될 수 있다. 이에 따라, 경유 탱크(300)로부터 공급되는 경유는 착화 유닛(14)과 가연성 가스 덕트(18)로 분기 이송될 수 있으며, 각각에 이송되는 유량은 도시하지 않은 제어부에 의해 제어될 수 있다.
바닥 도어부(16)는 폐기물 연소실(12)의 하측에 배치되어 폐기물 연소실(12)을 선택적으로 밀폐시키도록 제공될 수 있다. 이러한 바닥 도어부(16)는 상면에 제공되는 하부 내화벽과, 열분해 공간으로 연소에 필요한 공기를 공급하기 위한 공기 공급 수단과, 하부 내화벽의 하측에 제공되는 하부 냉각 자켓과, 하부 내화벽을 지지하는 보강대와, 가이드 레일을 따라 안내되면서 슬라이딩 가능하도록 제공되는 슬라이딩 수단과, 하부 플랜지에 대하여 바닥 도어부(16)의 밀봉링을 승하강시킬 수 있도록 제공되는 밀봉 승하강 수단을 예시적으로 포함할 수 있다.
또한, 바닥 도어부(16)에는 제1 공기 공급팬(19)이 연결될 수 있으며, 제1 공기 공급팬(19)을 통해 외부의 공기가 바닥 도어부(16)를 통해 폐기물 연소실(12)의 내부로 투입될 수 있다. 이때, 열분해 과정에 있어서 필요에 따라 바닥 도어부(16)를 통해 공급되는 외부 공기 유량은 적절히 제어될 수 있다.
또한, 폐기물 연소실(12)의 측부 냉각 쟈켓과 바닥 도어부(16)의 하부 냉각 쟈켓은 각각 냉매 순환 라인(312)을 통해 냉매 탱크(310)와 연결될 수 있다. 이에 따라, 냉매 탱크(310)와 측부 냉각 쟈켓 및 하부 냉각 쟈켓 사이에는 냉매가 순환 유동함에 따라 폐기물의 열분해 과정에서 폐기물 연소실(12) 내부의 온도가 적절하게 제어될 수 있다.
가연성 가스 덕트(18)는 폐기물 연소실(12) 상부에 제공되어 폐기물 연소실(12) 내부에서 열분해에 의해 발생되는 가연성 가스가 배출되는 통로를 제공하며, 버너로(20)와 연결될 수 있다. 이에 따라, 폐기물 연소실(12)의 내부에 가연성 폐기물이 투입되면, 폐기물 연소실(12)의 하부에서부터 열분해가 일어나는데, 적체된 가연성 폐기물의 하부에서부터 가연성 가스가 발생된다. 이때, 열분해에 의해 발생된 가스는 폐기물 연소실(12)의 상부로 상승하여 가연성 가스 덕트(18)를 통해 버너로(20)로 배출될 수 있다.
폐기물 연소실(12)에서 발생된 가연성 가스는 가연성 가스 덕트(18)를 통해 버너로(20)로 전달되어 2차 연소가 이루어진다. 이를 위해, 버너로(20)의 후단에는 연소로 이송 덕트(32)를 통해 연소로(30)가 연결될 수 있다. 버너로(20)는 열분해 가스화로(10)와 연결되고, 열분해 가스화로(10)에서 가연성 폐기물이 열분해된 후 생성되는 가연성 가스를 전달받아서 연소 반응을 개시하도록 구성된다. 이를 위해, 버너로(20)는 버너로(20)와 연결된 가연성 가스 덕트(18)를 통해 경유 탱크(300)로부터 경유를 공급받아서 연소를 위한 연료로서 활용하도록 구성될 수 있으며, 제2 공기 공급팬(22)과 연결되어 제2 공기 공급팬(22)을 통해 외부 공기를 공급받아서 연소 반응이 개시되는데 활용될 수 있다. 연소로(30)는 버너로(20)와 연결되고, 버너로(20)에 의해 개시된 연소 반응에 의해 가연성 가스가 연소될 수 있다. 또한, 버너로(20)는 후술할 질소 저감 공기 투입 라인(130)과 연결될 수 있다. 이러한 버너로(20)는 화염이 선회할 수 있도록 다단구조로 이루어지고, 연소로(30)는 내부가 나선형 구조를 갖는 가이드베인(guide vane)을 구비할 수 있다. 이로써, 연소 효율이 높아지고, 화염의 체류 시간이 충분히 유지될 수 있다.
보일러(40)는 연소로(30)에서 발생되는 연소열을 이용하여 스팀을 생산하도록 구비될 수 있다. 이를 위해, 보일러(40)는 외부로부터 물을 공급받아서 연소열을 가하기 위한 열교환 장치를 내부에 포함할 수 있다. 또한, 연소가스 처리부(50)는 연소로(30)에서 연소 후 배출되는 연소가스를 전달받아서, 연소가스 내에 함유된 다이옥신 등 유해 물질들을 제거하여 배기가스로서 전달하도록 구비된다. 또한, 연소가스 이송부(60)는 연소가스 처리부(50)에 연결되어 연소가스 처리부(50)에서 처리되어 나오는 배기가스를 후단의 배기가스 배출부(70)로 전달하도록 구비된다. 이러한 연소가스 이송부(60)는 예를 들어 팬(fan), 블로워(blower) 등으로 제공될 수 있다.
배기가스 배출부(70)는 보일러(40), 연소가스 처리부(50) 및 연소가스 이송부(60)를 거쳐 연소로(30)와 연결되고, 연소로(30) 내의 연소 반응에 의해 발생되는 배기가스를 배출하도록 제공된다. 이러한 배기가스 배출부(70)는 천정이 매우 높은 위치에 오도록 제공됨으로써 상공에 배기가스를 분출할 수 있도록 구비될 수 있다. 또한, 배기가스 배출부(70)의 하부에는 혼합가스 공급부(80)가 연결될 수 있다.
혼합가스 공급부(80)는 배기가스 배출부(70) 및 후술할 질소 저감 공기 공급부(90)와 연결되고, 배기가스 배출부(70)를 통해 배출되는 배기가스 중 적어도 일부를 흡입하고, 흡입된 배기가스와 질소 저감 공기 공급부(90)로부터 전달되는 질소 저감 공기를 혼합하여 혼합가스를 생성하도록 구비된다. 이렇게 혼합가스 공급부(80)에서 생성된 혼합가스는 열분해 가스화로(10)로 공급될 수 있다.
구체적으로, 혼합가스 공급부(80)는 혼합 탱크(100), 배기가스 회수 라인(110), 질소 저감 공기 공급 라인(120), 질소 저감 공기 투입 라인(130) 및 혼합가스 공급 라인(140)을 포함할 수 있다.
혼합 탱크(100)는 배기가스와 질소 저감 공기를 내부로 전달받아서 혼합하여 혼합가스를 생성한다. 또한, 혼합 탱크(100)는 혼합가스를 생성하는 기능뿐만 아니라, 열분해 과정 동안 연속적으로 발생되는 배기가스 및 질소 저감 공기가 소정 비율로 혼합되어 혼합가스로서 열분해 가스화로(10)에 투입됨에 있어서 압력이 과도하게 높아지는 등의 문제가 없도록 기 설정된 용량으로서 구비될 수 있다. 이에 따라, 혼합 탱크(100)는 일종의 버퍼 탱크(buffer tank)로서의 기능도 함께 수행할 수 있다.
이러한 혼합 탱크(100)는 소정의 비율로 배기가스와 질소 저감 공기가 혼합되도록 설정될 수 있다. 이를 위해 배기가스가 전달되는 배기가스 회수 라인(110) 및 질소 저감 공기가 전달되는 질소 저감 공기 공급 라인(120) 상에는 각각 배기가스 회수 밸브(114) 및 질소 저감 공기 공급 밸브(122)가 구비될 수 있다. 배기가스 회수 밸브(114) 및 질소 저감 공기 공급 밸브(122)는 자동 제어를 위한 밸브로서 도시하지 않은 제어부에 의해 개도량이 자동으로 제어되도록 구성될 수 있다. 다만, 이는 일 예에 불과하며, 본 발명의 사상이 배기가스 회수 밸브(114) 및 질소 저감 공기 공급 밸브(122)의 타입에 의해 한정되는 것은 아니다.
배기가스 회수 라인(110)은 일단이 배기가스 배출부(70)와 연결되고, 타단이 혼합 탱크(100)와 연결되며, 배기가스 배출부(70)로부터 배출되는 배기가스 중 적어도 일부를 혼합 탱크(100)로 전달되도록 하기 위해 구비된다. 이러한 배기가스 회수 라인(110) 상에는 전술한 배기가스 회수 밸브(114) 및 배기가스 회수 유닛(112)이 구비될 수 있으며, 이들은 모두 도시하지 않은 제어부에 의해 제어되도록 구비될 수 있다. 예를 들어, 배기가스 회수 유닛(112)은 팬(fan), 블로워(blower) 등으로 제공될 수 있다.
질소 저감 공기 공급 라인(120)은 일단이 질소 저감 공기 공급부(90)와 연결되고, 타단이 혼합 탱크(100)와 연결되며, 질소 저감 공기 공급부(90)에서 생성되는 질소 저감 공기를 혼합 탱크(100)로 전달되도록 하기 위해 구비된다. 또한, 질소 저감 공기 공급 라인(120) 상에는 전술한 질소 저감 공기 공급 밸브(122)가 구비될 수 있으며, 이는 도시하지 않은 제어부에 의해 제어되도록 구비될 수 있다.
또한, 질소 저감 공기 투입 라인(130)은 일단이 질소 저감 공기 공급부(90)와 연결되고, 타단이 버너로(20)와 연결되며, 질소 저감 공기 공급부(90)에서 생성되는 질소 저감 공기를 버너로(20)로 전달되도록 하기 위해 구비된다. 이때, 버너로(20) 내부로 투입된 혼합가스의 양이 증가할수록 버너로(20) 내부 기체 중 질소 농도가 저감되어 배기가스에 포함되는 질소산화물의 농도가 저감될 수 있다. 또한, 질소 저감 공기 투입 라인(130) 상에는 버퍼 탱크(131), 질소 저감 공기 투입 유닛(132) 및 질소 저감 공기 투입 밸브(134)가 구비될 수 있으며, 이들은 모두 도시하지 않은 제어부에 의해 제어되도록 구비될 수 있다. 예를 들어, 질소 저감 공기 투입 유닛(132)은 팬(fan), 블로워(blower) 등으로 제공될 수 있다. 또한, 버퍼 탱크(131)는 질소 저감 공기 투입 라인(130)을 통해 질소 저감 공기가 열분해 과정 동안 연속적으로 버너로(20)에 투입됨에 있어서 압력이 과도하게 높아지는 등의 문제가 없도록 기 설정된 용량으로서 구비될 수 있다.
이러한 질소 저감 공기 공급 라인(120)과 질소 저감 공기 투입 라인(130)은 일 예로 질소 저감 공기 공급부(90)로부터 연장되는 단일의 라인으로부터 분기되어 형성될 수도 있다. 그러나 이는 일 예에 불과하며, 각각 독립된 라인으로서 질소 저감 공기 공급부(90)로부터 연장되어 제공되는 것도 가능하다.
혼합가스 공급 라인(140)은 일단이 혼합 탱크(100)에 연결되고, 타단이 열분해 가스화로(10)에 연결되며, 혼합 탱크(100) 내부에 저장된 혼합가스를 열분해 가스화로(10) 내부로 전달되도록 하기 위해 구비된다. 이때, 열분해 가스화로(10) 내부로 투입된 혼합가스의 양이 증가할수록 열분해 가스화로(10) 내부 기체 중 질소 농도가 저감되어 배기가스에 포함되는 질소산화물의 농도가 저감될 수 있다. 또한, 혼합가스 공급 라인(140) 상에는 혼합가스 공급 유닛(142) 및 혼합가스 공급 밸브(144)가 구비될 수 있으며, 이들은 모두 도시하지 않은 제어부에 의해 제어되도록 구비될 수 있다. 혼합가스 공급 유닛(142)은 예를 들어 팬(fan), 블로워(blower) 등으로 제공될 수 있다.
질소 저감 공기 공급부(90)는 외기를 흡입하여 질소를 저감시킨 질소 저감 공기를 생성하도록 제공된다. 이러한 질소 저감 공기 공급부(90)는 질소 저감 공기 탱크(200), 이송 유닛(201), 열교환기(202), 제1 및 제2 질소 흡착기(204, 206) 및 진공 흡입기(209)를 포함할 수 있다.
질소 저감 공기 탱크(200)는 제1 질소 흡착기(204)와 제2 질소 흡착기(206)의 일단에 연결되고, 제1 질소 흡착기(204)와 제2 질소 흡착기(206)를 통과하면서 생성되는 질소 저감 공기를 내부에 저장하도록 제공된다.
이송 유닛(201)은 외부 공기를 흡입하여 압축공기를 생산 및 공급하기 위해 제공된다. 흡입되는 공기 중 질소를 분리하기 위하여 압축공기가 필요하게 되며, 이러한 압축공기 생산을 위해 이송 유닛(201) 구성이 구비될 수 있다.
열교환기(202)는 외부 공기를 흡입하면서 이송 유닛(201)에서 발생한 열과 공기 흡입 도중 발생되는 압력 상승에 따라 발생되는 열을 제거하여 압축공기를 냉각하기 위해 제공된다.
제1 질소 흡착기(204)는 이송 유닛(201)에 의해 흡입된 공기를 전달받아서 공기에 포함된 질소 중 적어도 일부를 흡착하기 위해 제공된다. 또한, 제2 질소 흡착기(206)는 제1 질소 흡착기(204)와 병렬로 연결되고, 이송 유닛(201)에 의해 흡입된 공기를 전달받아서 공기에 포함된 질소 중 적어도 일부를 흡착하기 위해 제공된다. 이러한 제1 및 제2 질소 흡착기(204, 206)는 질소를 흡착하는 제올라이트(zeolite)가 충전되어 있는 챔버에 흡입된 압축 공기를 통과시켜서 공기 중에 함유된 질소 농도를 저감시킬 수 있다.
또한, 제1 및 제2 질소 흡착기(204, 206)는 각각 가압-생산-세정-균압-탈착의 공정으로 운영되며, 제1 질소 흡착기(204)와 제2 질소 흡착기(206)가 서로 교대로 작동됨에 따라 질소 저감 공기가 연속적으로 생성되어 질소 저감 공기 탱크(200)로 전달될 수 있다.
진공 흡입기(209)는 제1 질소 흡착기(204)와 제2 질소 흡착기(206)의 타단에 연결되고, 제1 질소 흡착기(204) 및 제2 질소 흡착기(206)에 선택적으로 음압을 가하여 제1 질소 흡착기(204) 및 제2 질소 흡착기(206) 내에 흡착된 상태의 질소를 제거하도록 구비된다. 이러한 진공 흡입기(209)는 제1 및 제2 질소 흡착기(204, 206)의 질소 흡착 공정 중 탈착 공정에서 사용되며, 제1 및 제2 질소 흡착기(204, 206) 내에 음압을 가함으로써 충진된 제올라이트에 흡착된 질소를 탈착시킬 수 있다. 이렇게 탈착된 질소 가스는 배출 라인(208)을 통해 외부로 배출될 수 있다. 예를 들어, 진공 흡입기(209)는 진공 펌프(vacuum pump)로서 제공될 수 있다.
한편, 질소 저감 공기 공급부(90)는 외기 공급 라인(210), 제1 분기 공급 라인(220), 제2 분기 공급 라인(230), 제1 진공 흡입 라인(240), 제2 진공 흡입 라인(250), 탈착 순환 라인(260), 제1 생성 기체 분기 라인(270), 제2 생성 기체 분기 라인(280) 및 생성 기체 공급 라인(290)을 포함할 수 있다.
외기 공급 라인(210)은 일단이 이송 유닛(201)에 연결되고 타단으로부터 제1 분기 공급 라인(220) 및 제2 분기 공급 라인(230)이 분기되도록 제공될 수 있다. 이러한 외기 공급 라인(210) 상에는 열교환기(202)가 구비될 수 있다.
제1 분기 공급 라인(220)은 외기 공급 라인(210)의 타단으로부터 분기되어 제1 질소 흡착기(204)와 연결된다. 이때, 제1 분기 공급 라인(220) 상에는 압축 공기를 선택적으로 차단하기 위한 제1 제어 밸브(222)가 구비될 수 있다.
제2 분기 공급 라인(230)은 외기 공급 라인(210)의 타단으로부터 분기되어 제2 질소 흡착기(206)와 연결된다. 이때, 제2 분기 공급 라인(220) 상에는 압축 공기를 선택적으로 차단하기 위한 제2 제어 밸브(232)가 구비될 수 있다.
제1 진공 흡입 라인(240)은 일단이 제1 분기 공급 라인(220)으로부터 분기되고, 타단이 진공 흡입기(209)와 연결된다. 이때, 제1 진공 흡입 라인(240) 상에는 제1 질소 흡착기(204)로부터 배출되는 가스를 선택적으로 차단하기 위한 제3 제어 밸브(242)가 구비될 수 있다. 또한, 제1 진공 흡입 라인(240)과 제1 분기 공급 라인(220)은 제1 질소 흡착기(204)로부터 연장되는 단일의 라인으로부터 분기된 구성으로서 제공될 수 있다.
제2 진공 흡입 라인(250)은 일단이 제2 분기 공급 라인(230)으로부터 분기되고, 타단이 진공 흡입기(209)와 연결된다. 이때, 제2 진공 흡입 라인(250) 상에는 제2 질소 흡착기(206)로부터 배출되는 가스를 선택적으로 차단하기 위한 제4 제어 밸브(252)가 구비될 수 있다. 또한, 제2 진공 흡입 라인(250)과 제2 분기 공급 라인(230)은 제2 질소 흡착기(206)로부터 연장되는 단일의 라인으로부터 분기된 구성으로서 제공될 수 있다.
탈착 순환 라인(260)은 양 단이 제1 생성 기체 분기 라인(270) 및 제2 생성 기체 분기 라인(280)에 각각 연결된다. 이때, 탈착 순환 라인(260) 상에는 내부를 유동하는 가스를 선택적으로 차단하기 위한 제5 제어 밸브(262)가 구비될 수 있다. 이에 따라, 제1 질소 흡착기(204) 및 제2 질소 흡착기(206) 중 어느 하나로부터 배출되는 생성 기체의 일부가 탈착 순환 라인(260)을 통해 제1 질소 흡착기(204) 및 제2 질소 흡착기(206) 중 다른 하나로 전달되어 질소 탈착에 활용될 수 있다. 또한, 탈착 순환 라인(260)의 직경은 제1 및 제2 생성 기체 분기 라인(270, 280)의 직경보다 작게 구성되어 탈착 순환 라인(260)을 통해 유동되는 생성 기체의 유량이 제1 및 제2 생성 기체 분기 라인(270, 280) 중 어느 하나를 통해 유동되는 생성 기체의 유량보다 작게 유지될 수 있다.
제1 생성 기체 분기 라인(270)은 일단이 제1 질소 흡착기(204)와 연결되고, 타단이 후술할 생성 기체 공급 라인(290)을 통해 질소 저감 공기 탱크(200)와 연결된다. 이때, 제1 생성 기체 분기 라인(270) 상에는 생성 기체를 선택적으로 차단하기 위한 제6 제어 밸브(272)가 구비될 수 있다.
제2 생성 기체 분기 라인(280)은 일단이 제2 질소 흡착기(206)와 연결되고, 타단이 후술할 생성 기체 공급 라인(290)을 통해 질소 저감 공기 탱크(200)와 연결된다. 이때, 제2 생성 기체 분기 라인(280) 상에는 생성 기체를 선택적으로 차단하기 위한 제7 제어 밸브(282)가 구비될 수 있다.
생성 기체 공급 라인(290)은 제1 생성 기체 분기 라인(270)과 제2 생성 기체 분기 라인(280)이 서로 합류되는 지접으로부터 연장되어 질소 저감 공기 탱크(200)와 연결될 수 있다.
이러한 구성을 통해, 이송 유닛(201)으로부터 공급되는 외부 공기가 외기 공급 라인(210) 및 제1 분기 공급 라인(220)을 통해 제1 질소 흡착기(204)로 공급되어 질소가 흡착되는 동안, 진공 흡입기(209)가 가동되어 제2 진공 흡입 라인(250)을 통해 제2 질소 흡착기(206) 내부에 음압이 인가되면서 제2 질소 흡착기(206) 내부에 흡착된 질소가 탈착되어 제거되고, 이송 유닛(201)으로부터 공급되는 외부 공기가 외기 공급 라인(210) 및 제2 분기 공급 라인(230)을 통해 제2 질소 흡착기(206)로 공급되어 질소가 흡착되는 동안, 진공 흡입기(209)가 가동되어 제1 진공 흡입 라인(240)을 통해 제1 질소 흡착기(204) 내부에 음압이 인가되면서 제1 질소 흡착기(204) 내부에 흡착된 질소가 탈착되어 제거될 수 있다.
다시 말해서, 이송 유닛(201)으로부터 공급되는 외부 공기가 압축되어 압축 공기로서 먼저 제1 질소 흡착기(204)로 공급될 수 있다. 이때, 제1 제어 밸브(222), 제4 제어 밸브(252), 제5 제어 밸브(262) 및 제6 제어 밸브(272)는 개도되고, 제2 제어 밸브(232), 제3 제어 밸브(242) 및 제7 제어 밸브(282)는 폐쇄되도록 제어될 수 있다. 이렇게 제1 질소 흡착기(204)로 공급된 압축 공기가 제올라이트를 통과하면서 질소 흡착을 통해 질소 농도가 저감되고, 생성 기체(질소 저감 공기)로서 제1 질소 흡착기(204)로부터 배출될 수 있다. 이때, 생성 기체의 대부분은 제1 생성 기체 분기 라인(270)과 생성 기체 공급 라인(290)을 거쳐 질소 저감 공기 탱크(200)로 전달되어 저장되고, 나머지는 탈착 순환 라인(260)을 통해 제2 질소 흡착기(206)로 공급되어 제2 질소 흡착기(206)의 질소 탈착 공정에 활용될 수 있다.
이와 같이 제1 질소 흡착기(204)를 통해 생성 기체가 생성되는 동안, 제2 질소 흡착기(206)에서는 제올라이트에 부착된 질소의 탈착이 진행될 수 있다. 이때, 진공 흡입기(209)가 구동되어 제2 질소 흡착기(206)에 음압을 인가하면, 탈착 순환 라인(260)을 통해 전달된 생성 기체가 제2 질소 흡착기(206)를 통과하여 제2 진공 흡입 라인(250)을 통해 유동하여 배출 라인(208)으로 배출될 수 있다. 이 과정에서 제2 질소 흡착기(206)를 통과하는 생성 기체는 제2 질소 흡착기(206)의 내부에 구비된 제올라이트에 부착된 질소를 탈착하여 질소 농도가 높아진 상태로 외부로 배출될 수 있다.
기 설정된 시간 동안 이러한 공정이 연속적으로 이루어지다가, 기 설정된 시간이 경과하게 되면 제1 질소 흡착기(204)에서는 질소 탈착 공정이 진행되고, 제2 질소 흡착기(206)에서는 압축 공기의 질소 농도를 저감하는 공정이 진행될 수 있다. 이때, 제2 제어 밸브(232), 제3 제어 밸브(242), 제5 제어 밸브(262) 및 제7 제어 밸브(282)는 개도되고, 제1 제어 밸브(222), 제4 제어 밸브(252) 및 제6 제어 밸브(272)는 폐쇄되도록 제어될 수 있다. 이와 같이, 제1 질소 흡착기(204)와 제2 질소 흡착기(206)가 교대로 질소 저감 공기를 생성하여 질소 저감 공기 탱크(200)로 전달하도록 운영되므로, 연속적이고 효율적인 질소 저감 공기 생성이 가능해진다.
본 실시예에서는 질소 저감 공기 공급부(90)가 외기로부터 질소를 흡착하여 질소 농도가 낮은 공기를 공급하는 것으로 설명하였으나, 본 발명의 사상이 이로써 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 질소 농도가 낮은 공기를 저장하는 봄베(bombe)가 질소 저감 공기 공급부로서 제공되어 열분해 가스화로(10) 및 버너로(20)로 질소 저감 공기를 공급하도록 구성되는 것도 가능하며, 질소 저감 공기가 충진된 봄베가 선택적으로 연결될 수 있는 단자가 질소 저감 공기 공급 라인(120) 및 질소 저감 공기 투입 라인(130) 상에 제공되어 백업(back up)으로서 사용되는 구성도 가능하다.
상술한 바와 같은 본 발명의 실시예에 따르면, 폐기물의 열분해 가스화 진행시 열분해 가스화로에 투입되는 공기의 질소 농도가 외부 공기보다 현저히 저감된 상태로 투입될 수 있으므로, 열분해 가스화 과정에서 배출되는 배기가스 내의 질소산화물을 저감할 수 있다는 효과가 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어 당업자는 각 구성요소의 재질, 크기 등을 적용 분야에 따라 변경하거나, 실시형태들을 조합 또는 치환하여 본 발명의 실시예에 명확하게 개시되지 않은 형태로 실시할 수 있으나, 이 역시 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것으로 한정적인 것으로 이해해서는 안되며, 이러한 변형된 실시예는 본 발명의 특허청구범위에 기재된 기술사상에 포함된다고 하여야 할 것이다.
1: 질소산화물 저감형 열분해 가스화 시스템
10: 열분해 가스화로 12: 폐기물 연소실
14: 착화 유닛 16: 바닥 도어부
18: 가연성 가스 덕트 19: 제1 공기 공급팬
20: 버너로 22: 제2 공기 공급팬
30: 연소로 32: 연소로 이송 덕트
40: 보일러 50: 연소가스 처리부
60: 연소가스 이송부 70: 배기가스 배출부
80: 혼합가스 공급부 90: 질소 저감 공기 공급부
100: 혼합 탱크 110: 배기가스 회수 라인
112: 배기가스 회수 유닛 114: 배기가스 회수 밸브
120: 질소 저감 공기 공급 라인 122: 질소 저감 공기 공급 밸브
130: 질소 저감 공기 투입 라인 132: 질소 저감 공기 투입 유닛
134: 질소 저감 공기 투입 밸브 140: 혼합가스 공급 라인
142: 혼합가스 공급 유닛 144: 혼합가스 공급 밸브
200: 질소 저감 공기 탱크 201: 이송 유닛
202: 열교환기 204: 제1 질소 흡착기
206: 제2 질소 흡착기 208: 배출 라인
209: 진공 흡입기 210: 외기 공급 라인
220: 제1 분기 공급 라인 222: 제1 제어 밸브
230: 제2 분기 공급 라인 232: 제2 제어 밸브
240: 제1 진공 흡입 라인 242: 제3 제어 밸브
250: 제2 진공 흡입 라인 252: 제4 제어 밸브
260: 탈착 순환 라인 262: 제5 제어 밸브
270: 제1 생성 기체 분기 라인 272: 제6 제어 밸브
280: 제2 생성 기체 분기 라인 282: 제7 제어 밸브
290: 생성 기체 공급 라인 300: 경유 탱크
302: 경유 공급 라인 310: 냉매 탱크
312: 냉매 순환 라인
10: 열분해 가스화로 12: 폐기물 연소실
14: 착화 유닛 16: 바닥 도어부
18: 가연성 가스 덕트 19: 제1 공기 공급팬
20: 버너로 22: 제2 공기 공급팬
30: 연소로 32: 연소로 이송 덕트
40: 보일러 50: 연소가스 처리부
60: 연소가스 이송부 70: 배기가스 배출부
80: 혼합가스 공급부 90: 질소 저감 공기 공급부
100: 혼합 탱크 110: 배기가스 회수 라인
112: 배기가스 회수 유닛 114: 배기가스 회수 밸브
120: 질소 저감 공기 공급 라인 122: 질소 저감 공기 공급 밸브
130: 질소 저감 공기 투입 라인 132: 질소 저감 공기 투입 유닛
134: 질소 저감 공기 투입 밸브 140: 혼합가스 공급 라인
142: 혼합가스 공급 유닛 144: 혼합가스 공급 밸브
200: 질소 저감 공기 탱크 201: 이송 유닛
202: 열교환기 204: 제1 질소 흡착기
206: 제2 질소 흡착기 208: 배출 라인
209: 진공 흡입기 210: 외기 공급 라인
220: 제1 분기 공급 라인 222: 제1 제어 밸브
230: 제2 분기 공급 라인 232: 제2 제어 밸브
240: 제1 진공 흡입 라인 242: 제3 제어 밸브
250: 제2 진공 흡입 라인 252: 제4 제어 밸브
260: 탈착 순환 라인 262: 제5 제어 밸브
270: 제1 생성 기체 분기 라인 272: 제6 제어 밸브
280: 제2 생성 기체 분기 라인 282: 제7 제어 밸브
290: 생성 기체 공급 라인 300: 경유 탱크
302: 경유 공급 라인 310: 냉매 탱크
312: 냉매 순환 라인
Claims (10)
- 가연성 폐기물을 열분해하는 열분해 가스화로;
상기 열분해 가스화로와 연결되고, 상기 열분해 가스화로에서 상기 가연성 폐기물이 열분해된 후 생성되는 가연성 가스를 전달받아서 연소 반응을 개시하는 버너로;
상기 버너로와 연결되고, 상기 버너로에 의해 개시된 연소 반응에 의해 상기 가연성 가스가 연소되는 연소로;
상기 연소로와 연결되고, 상기 연소로 내의 연소 반응에 의해 발생되는 배기가스를 배출하는 배기가스 배출부;
외기를 흡입하여 질소를 저감시킨 질소 저감 공기를 생성하는 질소 저감 공기 공급부; 및
상기 배기가스 배출부 및 상기 질소 저감 공기 공급부와 연결되고, 상기 배기가스 배출부를 통해 배출되는 상기 배기가스 중 적어도 일부를 흡입하고, 흡입된 상기 배기가스와 상기 질소 저감 공기 공급부로부터 전달되는 상기 질소 저감 공기를 혼합하여 혼합가스를 생성하는 혼합가스 공급부를 포함하고,
상기 혼합가스 공급부에서 생성된 상기 혼합가스는 상기 열분해 가스화로로 공급되는,
질소산화물 저감형 열분해 가스화 시스템. - 제1 항에 있어서,
상기 혼합가스 공급부는,
상기 배기가스와 상기 질소 저감 공기를 내부로 전달받아서 혼합하여 상기 혼합가스를 생성하는 혼합 탱크;
일단이 상기 배기가스 배출부와 연결되고, 타단이 상기 혼합 탱크와 연결되며, 상기 배기가스 배출부로부터 배출되는 상기 배기가스 중 적어도 일부를 상기 혼합 탱크로 전달되도록 하기 위한 배기가스 회수 라인;
일단이 상기 질소 저감 공기 공급부와 연결되고, 타단이 상기 혼합 탱크와 연결되며, 상기 질소 저감 공기 공급부에서 생성되는 상기 질소 저감 공기를 상기 혼합 탱크로 전달되도록 하기 위한 질소 저감 공기 공급 라인; 및
일단이 상기 혼합 탱크에 연결되고, 타단이 상기 열분해 가스화로에 연결되며, 상기 혼합 탱크 내부에 저장된 상기 혼합가스를 상기 열분해 가스화로 내부로 전달되도록 하기 위한 혼합가스 공급 라인을 포함하는,
질소산화물 저감형 열분해 가스화 시스템. - 제2 항에 있어서,
상기 열분해 가스화로 내부로 투입된 상기 혼합가스의 양이 증가할수록 상기 열분해 가스화로 내부 기체 중 질소 농도가 저감되어 상기 배기가스에 포함되는 질소산화물의 농도가 저감되는,
질소산화물 저감형 열분해 가스화 시스템. - 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
상기 혼합가스 공급부는,
일단이 상기 질소 저감 공기 공급부와 연결되고, 타단이 상기 버너로와 연결되며, 상기 질소 저감 공기 공급부에서 생성되는 상기 질소 저감 공기를 상기 버너로로 전달되도록 하기 위한 질소 저감 공기 투입 라인을 더 포함하는,
질소산화물 저감형 열분해 가스화 시스템. - 제4 항에 있어서,
상기 버너로 내부로 투입된 상기 혼합가스의 양이 증가할수록 상기 버너로 내부 기체 중 질소 농도가 저감되어 상기 배기가스에 포함되는 질소산화물의 농도가 저감되는,
질소산화물 저감형 열분해 가스화 시스템. - 제1 항에 있어서,
상기 질소 저감 공기 공급부는,
외부 공기를 흡입하기 위한 이송 유닛;
상기 이송 유닛에 의해 흡입된 공기를 전달받아서 공기에 포함된 질소 중 적어도 일부를 흡착하는 제1 질소 흡착기;
상기 제1 질소 흡착기와 병렬로 연결되고, 상기 이송 유닛에 의해 흡입된 공기를 전달받아서 공기에 포함된 질소 중 적어도 일부를 흡착하는 제2 질소 흡착기;
상기 제1 질소 흡착기와 상기 제2 질소 흡착기의 일단에 연결되고, 상기 제1 질소 흡착기와 상기 제2 질소 흡착기를 통과하면서 생성되는 상기 질소 저감 공기를 내부에 저장하는 질소 저감 공기 탱크; 및
상기 제1 질소 흡착기와 상기 제2 질소 흡착기의 타단에 연결되고, 상기 제1 질소 흡착기 및 상기 제2 질소 흡착기에 선택적으로 음압을 가하여 상기 제1 질소 흡착기 및 상기 제2 질소 흡착기 내에 흡착된 상태의 질소를 제거하는 진공 흡입기를 포함하는,
질소산화물 저감형 열분해 가스화 시스템. - 제6 항에 있어서,
상기 질소 저감 공기 공급부는,
일단이 상기 이송 유닛에 연결되는 외기 공급 라인;
상기 외기 공급 라인의 타단으로부터 분기되어 상기 제1 질소 흡착기와 연결되는 제1 분기 공급 라인;
상기 외기 공급 라인의 타단으로부터 분기되어 상기 제2 질소 흡착기와 연결되는 제2 분기 공급 라인;
일단이 상기 제1 분기 공급 라인으로부터 분기되고, 타단이 상기 진공 흡입기와 연결되는 제1 진공 흡입 라인;
일단이 상기 제2 분기 공급 라인으로부터 분기되고, 타단이 상기 진공 흡입기와 연결되는 제2 진공 흡입 라인;
일단이 상기 제1 질소 흡착기와 연결되고, 타단이 상기 질소 저감 공기 탱크와 연결되는 제1 생성 기체 분기 라인; 및
일단이 상기 제2 질소 흡착기와 연결되고, 타단이 상기 질소 저감 공기 탱크와 연결되는 제2 생성 기체 분기 라인을 더 포함하는,
질소산화물 저감형 열분해 가스화 시스템. - 제7 항에 있어서,
상기 질소 저감 공기 공급부는,
양 단이 상기 제1 생성 기체 분기 라인 및 상기 제2 생성 기체 분기 라인에 각각 연결되는 탈착 순환 라인을 더 포함하는,
질소산화물 저감형 열분해 가스화 시스템. - 제8 항에 있어서,
상기 질소 저감 공기 공급부는,
상기 이송 유닛으로부터 공급되는 외부 공기가 상기 외기 공급 라인 및 상기 제1 분기 공급 라인을 통해 상기 제1 질소 흡착기로 공급되어 질소가 흡착되는 동안, 상기 진공 흡입기가 가동되어 상기 제2 진공 흡입 라인을 통해 상기 제2 질소 흡착기 내부에 음압이 인가되면서 상기 제2 질소 흡착기 내부에 흡착된 질소가 탈착되어 제거되고,
상기 이송 유닛으로부터 공급되는 외부 공기가 상기 외기 공급 라인 및 상기 제2 분기 공급 라인을 통해 상기 제2 질소 흡착기로 공급되어 질소가 흡착되는 동안, 상기 진공 흡입기가 가동되어 상기 제1 진공 흡입 라인을 통해 상기 제1 질소 흡착기 내부에 음압이 인가되면서 상기 제1 질소 흡착기 내부에 흡착된 질소가 탈착되어 제거되는,
질소산화물 저감형 열분해 가스화 시스템. - 제8 항에 있어서,
상기 질소 저감 공기 공급부는,
상기 제1 질소 흡착기와 상기 제2 질소 흡착기가 서로 교대로 작동됨에 따라 상기 질소 저감 공기가 연속적으로 생성되어 상기 질소 저감 공기 탱크로 전달되는,
질소산화물 저감형 열분해 가스화 시스템.
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KR1020200103719A KR102411128B1 (ko) | 2020-08-19 | 2020-08-19 | 질소산화물 저감형 열분해 가스화 시스템 |
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- 2020-08-19 KR KR1020200103719A patent/KR102411128B1/ko active IP Right Grant
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