KR20230074345A - Gasfication system for preventing overheating of gasfier - Google Patents
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Abstract
본 발명의 일실시예는 폐플라스틱 연료를 이용하여 합성가스를 생성하는 가스화기를 포함하는 합성가스 생성장치와, 상기 합성가스 생성장치에서 생성된 합성가스에 섞여 있는 중금속, 타르 및 분진을 제거한 합성가스를 열원으로 재활용하여 전기를 생산하는 재활용장치를 포함하되, 상기 합성가스 생성장치는, 상기 가스화기 내부에 과열을 방지하기 위해 상기 폐플라스틱 연료 및 유동사가 혼합되어 생성되는 고착물을 배출하고, 유동사를 보충하는 것을 특징으로 하는 가스화기 내부의 과열을 방지하는 가스화 시스템을 제공한다.An embodiment of the present invention is a syngas generator including a gasifier for generating syngas using waste plastic fuel, and a syngas from which heavy metals, tar, and dust are removed from the syngas generated in the syngas generator. and a recycling device for generating electricity by recycling as a heat source, wherein the syngas generating device discharges stuck substances generated by mixing the waste plastic fuel and fluidized sand to prevent overheating inside the gasifier, and It provides a gasification system for preventing overheating inside the gasifier, characterized in that the yarn is replenished.
Description
본 발명은 가스화기 내부의 과열을 방지하는 가스화 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 가스화기를 운전하는 과정에서 연료가 급격하게 유입되거나 비유동화로 인해 발생되는 고착물을 배출함으로써, 가스화기 내부의 과열을 방지하는 가스화 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a gasification system for preventing overheating of the inside of a gasifier, and more particularly, by discharging stuck substances generated due to a sudden inflow of fuel or non-fluidization in the process of operating the gasifier, thereby preventing overheating of the inside of the gasifier. It relates to a gasification system that prevents
인류가 열에너지와 운동에너지를 얻는 가장 주요한 방식은 연료와 산소의 연소를 통하여 방출하는 대량의 에너지이다. 그러나, 자원이 부족한 오늘날 에너지 문제는 이미 세계 각국의 가장 중요한 전략적 문제로 대두 되었다. 에너지의 연료 형식으로는 기체연료, 액체연료와 고체연료 세가지 형식, 그와 상응해 얻는 화석에너지는 천연가스, 석유와 석탄이다. 우리가 주지하는 바와 같이, 화석에너지에는 석탄이 들어가며, 석유, 천연가스는 재생이 불가능한 에너지이다.The most important way for humans to obtain thermal energy and kinetic energy is a large amount of energy released through the combustion of fuel and oxygen. However, today's resource-scarce energy issue has already emerged as the most important strategic issue for countries around the world. The fuel type of energy is gaseous fuel, liquid fuel and solid fuel, and the corresponding fossil energy is natural gas, oil and coal. As we are well aware, fossil energy includes coal, and oil and natural gas are non-renewable energies.
그러나 바이오매스 에너지는 고정된 지구상의 태양에너지의 식물 광합작용으로 전형적인 일종의 재생이 가능한 에너지이다.However, biomass energy is a type of renewable energy that is typical of plant photosynthesis of solar energy on a fixed Earth.
한편으로 고형폐기물 또한 인류가 생산과 생활 활동 중에서 버려지는 고체와 오니 상태의 물질을 고형폐기물이라고 약칭하는데, 흔히 보이는 가연성 고형폐기물로는 도시생활쓰레기, 폐플라스틱, 농림 바이오매스 폐기물, 의료폐기물 등과 같은 각종 가연성 고형폐기물이다.On the other hand, solid waste is also abbreviated as solid waste for solid and sludge-like materials discarded by mankind during production and daily life activities. It is a variety of combustible solid waste.
이러한 폐기물을 이용해 석탄, 석유와 천연가스 등을 대체하여 광물에너지의 의존도를 감소시킬 수 있으며, 나라의 에너지 자원을 보호하고, 에너지소비로 인한 환경오염을 감소시킬 수 있다. 그러므로 국제적으로도 적극적으로 신재생 에너지 개발에 박차를 가하고 있다. 그 중 폐플라스틱 및 유기물 생활쓰레기 가스화는 현재 세계 각국 에너지 연구의 중요한 방향이나, 국내, 외적으로 가스화 기술의 생산 원가와 생산된 가스 품질 등 측면의 문제를 아직 완벽히 해결하지 못한 실정이며 그로 인하여 폐플라스틱 및 유기물 등 생활쓰레기 가스화 공급은 아직 보편화 되지 못하고 있는 실정이다.By using these wastes, dependence on mineral energy can be reduced by replacing coal, oil and natural gas, etc., and the country's energy resources can be protected and environmental pollution caused by energy consumption can be reduced. Therefore, internationally, it is actively accelerating the development of new and renewable energy. Among them, the gasification of waste plastics and organic household waste is currently an important direction for energy research in countries around the world, but the problems in terms of production cost and produced gas quality of gasification technology have not yet been completely solved domestically and internationally. Gasification and supply of household waste, such as organic matter and organic matter, has not yet been universalized.
이에 따라 폐플라스틱을 에너지원으로 사용하여 전기 또는 스팀을 생산하고, 생산된 전기로 설비를 동작시켜 에너지 의존도를 낮추고 스팀을 생산하여 자체적으로 활용하거나 주변업체에 공급하여 에너지효율을 향상시키기 위한 시스템이 필요한 실정이다.Accordingly, a system is developed to produce electricity or steam using waste plastic as an energy source, reduce energy dependence by operating facilities with the generated electricity, and improve energy efficiency by producing steam for self-utilization or supplying to neighboring companies. It is necessary.
한편, 상술한 바와 같은 가스화 시스템에서 이용하는 유동층 가스화 반응기를 운전하는 과정에서 연료가 급격하게 유입되거나 비유동화(defluidization) 로 인하여 1분 이내 100℃ 내지 200℃ 의 온도가 상승하는 등 과열이 발생하며 이로 인하여 과열부(hot spot)가 생기게 된다.On the other hand, in the process of operating the fluidized bed gasification reactor used in the gasification system as described above, fuel is rapidly introduced or defluidization causes overheating, such as a temperature rise of 100 ° C to 200 ° C within 1 minute. This causes a hot spot.
일반적으로 가스화기 내부 온도는 800℃ 내지 900℃ 정도이나, 위와 같은 경우 1000℃ 내지 1100℃ 까지 국부적으로 형성되고, 이로 인해 연료(폐플라스틱)와 유동사(sand)가 함께 고착물(agglomerate)을 형성하고, 이는 가스화기 하부에 붙어, 유동화를 저해하고 결국 운전을 멈추게 하는 요인이 된다.In general, the internal temperature of the gasifier is about 800 ° C to 900 ° C, but in the above case, it is locally formed up to 1000 ° C to 1100 ° C. It forms, which sticks to the bottom of the gasifier, hinders fluidization and eventually becomes a factor that stops operation.
특히, 폐플라스틱을 연료로 사용하는 경우에는 다양한 성분(PE, PP, PVC, PET, 바이오매스 등)으로 인하여 각각의 인화점 및 분해 온도가 다르며 이로 인해서 온도 제어가 매우 어려워지는 한계가 있었다.In particular, when waste plastic is used as a fuel, the flash point and decomposition temperature are different due to various components (PE, PP, PVC, PET, biomass, etc.), which makes temperature control very difficult.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 유동사(sand)와 회재(ash)가 혼합된 혼합물이 가스화기 내부의 온도가 상승함에 따라 뭉치면서 생성되는 고착물이 가스화로(111)에 눌어붙게 되는 현상을 예방할 수 있는 가스화기 내부의 과열을 방지하는 가스화 시스템을 제공하는 것이다.The technical problem to be achieved by the present invention is to prevent a phenomenon in which a mixture of sand and ash is stuck to the
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical problem to be achieved by the present invention is not limited to the above-mentioned technical problem, and other technical problems not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the description below. There will be.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시예는 폐플라스틱 연료를 이용하여 합성가스를 생성하는 가스화기를 포함하는 합성가스 생성장치와, 상기 합성가스 생성장치에서 생성된 합성가스에 섞여 있는 중금속, 타르 및 분진을 제거한 합성가스를 열원으로 재활용하여 전기를 생산하는 재활용장치를 포함하되, 상기 합성가스 생성장치는, 상기 가스화기 내부에 과열을 방지하기 위해 상기 폐플라스틱 연료 및 유동사가 혼합되어 생성되는 고착물을 배출하고, 유동사를 보충하는 것을 특징으로 하는 가스화기 내부의 과열을 방지하는 가스화 시스템을 제공한다.In order to achieve the above technical problem, an embodiment of the present invention is a syngas generating device including a gasifier for generating syngas using waste plastic fuel, and heavy metals mixed in the syngas generated in the syngas generating device. , Including a recycling device for generating electricity by recycling syngas from which tar and dust are removed as a heat source, wherein the syngas generating device is generated by mixing the waste plastic fuel and fluidized sand to prevent overheating inside the gasifier It provides a gasification system for preventing overheating inside the gasifier, characterized in that it discharges the stuck matter and replenishes the fluidized sand.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 가스화기는, 상기 폐플라스틱 연료 및 유동사가 유입되는 가스화로와, 상기 가스화로의 하부에 형성되는 제1 이송부재와, 상기 가스화로의 내부 온도를 측정하는 온도 센서와, 상기 제1 이송부재의 하단에 설치되며, 상기 온도 센서에 의해 측정된 상기 가스화로 내부의 온도가 임계 온도를 초과하는 경우, 개방하여 상기 고착물을 외부로 배출시키는 고착물 배출 밸브를 포함하되, 상기 가스화기는 상기 폐플라스틱 연료와 상기 유동사를 가열하여 상기 합성가스를 생성할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the gasifier includes a gasifier into which the waste plastic fuel and fluidized sand are introduced, a first transfer member formed at a lower portion of the gasifier, and a temperature sensor for measuring an internal temperature of the gasifier. And, a stuck substance discharge valve installed at the lower end of the first transfer member and opened to discharge the stuck substance to the outside when the temperature inside the gasification furnace measured by the temperature sensor exceeds a critical temperature. However, the gasifier may generate the syngas by heating the waste plastic fuel and the fluidized sand.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 가스화기는, 상기 제1 이송부재의 하단에 설치되어, 상기 가스화기 내부의 압력을 측정하는 압력 센서를 더 포함하고, 상기 압력 센서에 의한 측정 결과, 상기 가스화기 내부의 압력이 외부의 압력보다 높은 경우, 상기 고착물 배출 밸브가 개방되면 상기 가스화기 하부에서 상기 가스화기 내부 방향으로 질소 퍼지(purge)를 수행할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the gasifier further includes a pressure sensor installed at a lower end of the first transfer member to measure a pressure inside the gasifier, and as a result of the measurement by the pressure sensor, the gasifier When the internal pressure is higher than the external pressure, nitrogen purge may be performed from the bottom of the gasifier toward the inside of the gasifier when the stuck substance discharge valve is opened.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 가스화기는, 상기 연료 및 유동사 또는 상기 고착물을 배출하는 상기 제1 이송부재를 냉각시키기 위한 냉각부를 더 포함할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the gasifier may further include a cooling unit for cooling the first transfer member for discharging the fuel and the fluid sand or the stuck substance.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 합성가스 생성장치는, 상기 고착물 배출 밸브가 개방되어 상기 고착물이 배출됨에 따라 발생되는 상기 가스화기 내부의 압력 손실을 보상하기 위해, 상기 가스화기의 상부에 위치하여, 상기 가스화로의 상부로 유동사를 공급하는 유동사 투입장치를 더 포함할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the syngas generator is installed at the top of the gasifier to compensate for the pressure loss inside the gasifier, which is generated as the stuck substance discharge valve is opened and the stuck substance is discharged. It may further include a fluidized sand input device positioned thereon to supply fluidized sand to an upper portion of the gasification furnace.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 유동사 투입장치는, 상기 유동사를 수용하는 내부공간이 형성되는 유동사 투입챔버와, 상기 유동사 투입챔버의 하부에 형성되어 상기 가스화로와 연통하는 제2 이송부재와, 상기 제2 이송부재 상에 설치되며, 상기 가스화기 내부의 압력이 기준 압력보다 낮으면, 상기 유동사가 상기 가스화로로 투입되도록 개방하는 유동사 공급 밸브를 포함할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the fluidized sand input device includes a fluidized sand inputting chamber in which an internal space accommodating the fluidized sand is formed, and a second fluidized sand inputting chamber formed below the fluidized sand inputting chamber and communicating with the gasifier. A conveying member and a fluidized sand supply valve installed on the second conveying member and opened so that the fluidized sand is introduced into the gasifier when the pressure inside the gasifier is lower than a reference pressure.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 합성가스 생성장치는, 상기 가스화기와 연통하여 투입되는 폐플라스틱 연료를 상기 가스화기로 공급하는 폐플라스틱 연료 투입장치를 더 포함하되, 상기 폐플라스틱 연료 투입장치는, 상기 폐플라스틱 연료를 수용하는 폐플라스틱 투입로와, 상기 폐플라스틱 투입로의 하부에 형성되어 상기 가스화로와 연통하는 제3 이송부재를 포함하고, 상기 제3 이송부재는 상기 가스화로로 상기 폐플라스틱 연료를 공급할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the syngas generating device further includes a waste plastic fuel input device communicating with the gasifier and supplying waste plastic fuel injected into the gasifier, wherein the waste plastic fuel input device comprises: It includes a waste plastic input path for accommodating waste plastic fuel, and a third transfer member formed at a lower portion of the waste plastic input path and communicating with the gasifier, wherein the third transfer member transfers the waste plastic fuel to the gasifier. can supply
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 합성가스 생성장치는, 상기 가스화기의 일측 및 타측과 연통하는 사이클론을 더 포함하고, 상기 사이클론은 상기 가스화기의 일측으로부터 공급되는 상기 합성가스에 섞여 있는 분진을 제거하여 외부로 배출하고, 상기 가스화기로부터 공급되는 상기 유동사를 상기 가스화기의 타측으로 공급하여 재사용할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the syngas generator further includes a cyclone communicating with one side and the other side of the gasifier, and the cyclone removes dust mixed in the syngas supplied from one side of the gasifier. It can be removed and discharged to the outside, and the fluidized sand supplied from the gasifier can be supplied to the other side of the gasifier and reused.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 재활용장치는, 상기 사이클론으로부터 공급되는 분진을 제거한 합성가스에 섞여 있는 중금속 및 타르를 제거하는 활성탄 반응기와, 상기 활성탄 반응기로부터 공급되는 상기 중금속 및 타르가 제거된 합성가스를 열교환시키는 열교환기와, 상기 열교환기로부터 공급되는 상기 열교환된 합성가스에 일부 미전환된 타르를 제거하는 오일 스크러버와, 상기 오일 스크러버로부터 공급되는 상기 타르가 제거된 합성가스에 섞여 있는 불순물을 집진하고 상기 타르를 제거하며 수분을 제거하는 집진 및 수분 제거 설비를 포함할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the recycling device includes an activated carbon reactor for removing heavy metals and tar mixed in the dust-removed synthesis gas supplied from the cyclone, and a synthetic reactor from which the heavy metals and tar supplied from the activated carbon reactor are removed. A heat exchanger for exchanging gas heat, an oil scrubber for removing some unconverted tar from the heat-exchanged syngas supplied from the heat exchanger, and dusting impurities mixed in the tar-removed syngas supplied from the oil scrubber And may include a dust collection and moisture removal facility for removing the tar and removing moisture.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 재활용장치는, 상기 불순물이 집진되고 수분이 제거된 합성가스를 이용하여 전기 및 스팀 중 적어도 하나를 생성하는 합성가스 재활용부를 더 포함할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the recycling device may further include a syngas recycling unit generating at least one of electricity and steam using the syngas from which the impurities are collected and moisture is removed.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 합성가스 재활용부는, 상기 불순물이 집진되고 수분이 제거된 합성가스를 연료로 동작하여 전기를 생산하는 가스 엔진과, 상기 불순물이 집진되고 수분이 제거된 합성가스를 연료로 동작하여 스팀을 생산하는 보일러와, 상기 보일러로부터 공급되는 상기 스팀을 기반으로 동작하여 전기 및 스팀 중 적어도 하나를 생산하는 스팀 터빈을 포함할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the syngas recycling unit, a gas engine for generating electricity by operating the synthesis gas from which the impurities are collected and moisture is removed as a fuel, and the synthesis gas from which the impurities are collected and moisture is removed It may include a boiler that operates with fuel to produce steam, and a steam turbine that operates based on the steam supplied from the boiler to produce at least one of electricity and steam.
본 발명의 실시예에 따르면, 유동사(sand)와 회재(ash)가 혼합된 혼합물이 가스화기 내부의 온도가 상승함에 따라 뭉치면서 생성되는 고착물이 가스화로에 눌어붙게 되는 현상이 발생하였을 때, 즉각 제거가 가능하여 가스화기 운전이 멈추지 않고 지속적인 운전이 가능하다.According to an embodiment of the present invention, when a phenomenon in which a mixture of sand and ash is agglomerated as the temperature inside the gasifier rises and sticks to the gasifier occurs , it can be removed immediately, so the operation of the gasifier does not stop and continuous operation is possible.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 설명 또는 청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.The effects of the present invention are not limited to the above effects, and should be understood to include all effects that can be inferred from the description of the present invention or the configuration of the invention described in the claims.
도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 폐플라스틱 가스화 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 구성도이다.
도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 폐플라스틱 가스화 시스템에 투입되는 폐플라스틱 연료를 나타낸 도면이다.
도3은 가스화 반응기를 운전하는 과정에서 연료가 급격하게 유입되거나 비유동화의 발생에 의해 가스화기 하부에 눌어붙거나 발생하는 고착물(agglomerate)을 도시한 도면이다.
도4는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스화기의 구성을 상세히 나타낸 확대도이다.
도5는 본 발명의 일 실시예에 따른 유동사 투입장치의 구성을 상세히 나타낸 확대도이다.1 is a configuration diagram schematically showing the configuration of a waste plastic gasification system according to an embodiment of the present invention.
2 is a diagram showing waste plastic fuel input to a waste plastic gasification system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a view showing agglomerates that are stuck or generated in the lower part of the gasifier due to rapid inflow of fuel or non-fluidization in the course of operating the gasification reactor.
4 is an enlarged view showing in detail the configuration of a gasifier according to an embodiment of the present invention.
5 is an enlarged view showing in detail the configuration of a fluidized sand inserting device according to an embodiment of the present invention.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, the present invention may be embodied in many different forms and, therefore, is not limited to the embodiments described herein. And in order to clearly explain the present invention in the drawings, parts irrelevant to the description are omitted, and similar reference numerals are attached to similar parts throughout the specification.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.Throughout the specification, when a part is said to be "connected (connected, contacted, combined)" with another part, this is not only "directly connected", but also "indirectly connected" with another member in between. "Including cases where In addition, when a part "includes" a certain component, it means that it may further include other components without excluding other components unless otherwise stated.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.Terms used in this specification are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this specification, terms such as "include" or "have" are intended to indicate that there is a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification, but one or more other features It should be understood that the presence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof is not precluded.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
이하, 도1을 참조하여 본 발명의 폐플라스틱 가스화 시스템을 설명한다.Hereinafter, the waste plastic gasification system of the present invention will be described with reference to FIG. 1.
도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 폐플라스틱 가스화 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 구성도이다.1 is a configuration diagram schematically showing the configuration of a waste plastic gasification system according to an embodiment of the present invention.
도1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 폐플라스틱 가스화 시스템(300)은 합성가스 생성장치(100) 및 재활용장치(200)를 포함한다.Referring to FIG. 1 , a waste
도2의 (a), (b)는 본 발명의 일 실시예에 따른 폐플라스틱 가스화 시스템에 투입되는 폐플라스틱 연료를 나타낸 도면이다.2(a) and (b) are diagrams showing waste plastic fuel input to the waste plastic gasification system according to an embodiment of the present invention.
합성가스 생성장치(100)는 폐플라스틱 연료를 이용하여 합성가스를 생성하며, 이를 위한 합성가스 생성장치(100)는 가스화기(110), 유동사 투입장치(120), 폐플라스틱 연료 투입장치(130), 사이클론(140) 및 승온 버너(150)를 포함한다.The
여기서, 폐플라스틱 연료는 분리 및 수거된 폐플라스틱을 성형기로 성형하여 보풀 형상 또는 펠릿 형상으로 구현된 연료로서, 도2의 (a), (b)에 도시된 바와 같다.Here, the waste plastic fuel is a fuel obtained by shaping the separated and collected waste plastic with a molding machine to have a fluff shape or a pellet shape, as shown in (a) and (b) of FIG. 2 .
도2의 (a)는 보풀 형상의 폐플라스틱 연료를 도시한 것이고, (b)는 펠릿(pellet) 형상의 폐플라스틱 연료를 도시한 것이다.2 (a) shows waste plastic fuel in the form of fluff, and (b) shows waste plastic fuel in the form of pellets.
구체적으로 상기한 보풀 형상과 펠릿 형상의 폐플라스틱 연료는 [표1]과 같은 사양을 가진다. Specifically, the above-described fluff-shaped and pellet-shaped waste plastic fuel has specifications as shown in [Table 1].
통상 가스화 시스템에서 이용하는 유동층 가스화 반응기를 운전하는 과정에서 연료가 급격하게 유입되거나 비유동화(defluidization)으로 인하여 1분 이내 100℃ 내지 200℃ 의 온도가 상승하는 등 과열이 발생하며 이로 인하여 과열부(hot spot)가 생기게 된다. 일반적으로 가스화기 내부 온도는 800℃ 내지 900℃ 정도이나, 연료가 급격하게 유입되거나 비유동화가 진행되면 내부 온도가 1000℃ 내지 1100℃ 까지 국부적으로 형성되고, 이로 인해 연료(폐플라스틱)와 유동사(sand)가 함께 혼합되어 도3에 도시된 바와 같은 고착물(agglomerate)을 형성하고, 이는 가스화기 하부에 붙어, 유동화를 저해하고 성장하여 결국 운전을 멈추게 하는 요인이 된다.In the course of operating a fluidized bed gasification reactor used in a typical gasification system, overheating occurs, such as a temperature rise of 100 ° C to 200 ° C within 1 minute due to rapid inflow of fuel or defluidization, which causes overheating (hot spot) is created. In general, the internal temperature of the gasifier is about 800 ° C to 900 ° C, but when fuel is rapidly introduced or non-fluidization proceeds, the internal temperature is locally formed up to 1000 ° C to 1100 ° C, and this causes a fluid relationship with fuel (waste plastic). The sand is mixed together to form an agglomerate as shown in FIG. 3, which adheres to the bottom of the gasifier, inhibits fluidization and grows, eventually becoming a factor in stopping operation.
도4는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스화기의 구성을 상세히 나타낸 확대도이다.4 is an enlarged view showing in detail the configuration of a gasifier according to an embodiment of the present invention.
도4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 가스화기(110)는 폐플라스틱 연료와 유동사를 가열하여 합성가스를 생성하며, 이를 위한 가스화기(110)는 가스화로(111), 제1 이송부재(112), 고착물 배출 밸브(113), 그리고 냉각부(114)를 포함하여 구성될 수 있다.Referring to FIG. 4, the
그리고, 본 발명의 다른 실시예에 따른 가스화기(110)는 도면에 도시하지는 않았으나, 온도 센서와 압력 센서를 더 포함하여 구성될 수 있다. 온도 센서(미도시)는 가스화로(111) 내부의 온도를 측정하고, 압력 센서(미도시)는 제1 이송부재(112)의 하단에 설치되어, 가스화기(110) 내부의 압력을 측정할 수 있다.Further, the
가스화로(111)는 폐플라스틱 연료와 유동사를 수용하기 위한 내부공간이 형성된다. 또한, 가스화로(111)는 가열로 인한 고온 및 고압에 견딜 수 있도록 일정 수준 이상의 강성을 가진 소재로 이루어질 수 있다.The
본 발명의 실시예에 따른 가스화로(111)는 도1에 도시된 바와 같이 상하방향으로 기립되어 위치할 수 잇다.The
가스화로(111)의 상부 및 측면 하부는 사이클론(140)과 연통하고, 가스화로(111)의 상부는 유동사 투입장치(120)와 연통되며, 가스화로(111)의 측부는 폐플라스틱 연료 투입장치(130)와 연통할 수 있다.The upper part and the lower side of the
상기한 구조에 따른 가스화로(111)는 유동사 투입장치(120)로부터 공급되는 유동사가 유입되고, 폐플라스틱 연료 투입장치(130)로부터 공급되는 폐플라스틱 연료가 유입된다.In the
이에 따른 가스화로(111)는 유동사와 폐플라스틱 연료를 가열하여 합성가스를 생성한 후 가스화로(111)의 상부를 통하여 유동사와 합성가스를 사이클론(140)으로 공급한다.Accordingly, the
또한, 가스화로(111)의 측면 하부로는 사이클론(140)에서 있던 유동사가 유입된다.In addition, the fluidized sand from the
도4를 참조하면, 제1 이송부재(112)는 가스화로(111)의 하부에 형성되어, 가스화로(111)에서 발생한 회재(불연물 포함)를 유동사와 함께 외부로 배출시킨다.Referring to FIG. 4 , the
고착물 배출 밸브(113)는 제1 이송부재(112)의 하단에 설치되어, 온도 센서(미도시)에 의해 측정된 가스화로(111) 내부의 온도가 미리 정해진 임계 온도를 초과하는 경우, 개방하여 고착물을 외부로 배출시키도록 할 수 있다.The stuck
고착물은 가스화로(111)에 투입된 유동사와 회재가 혼합된 혼합물이 가스화로(111) 내부의 온도가 상승함에 따라 뭉치면서 생성되는 것으로, 이러한 고착물이 가스화로(111)에 눌어붙게 되는 현상을 예방하기 위해서 제1 이송부재(112)의 하부에 위치하는 고착물 배출 밸브(113)는 가스화로(111)의 내부 온도가 임계 온도를 넘어가면, 밸브를 개방함으로써 고착물이 가스화로(111) 하부에 눌어붙기 전에 외부로 배출시킬 수 있도록 한다.The stuck substance is generated when the mixture of the fluidized sand and the ashes introduced into the
냉각부(114)는 냉각수를 이용하여, 연료(폐플라스틱) 및 유동사, 또는 고착물을 배출하는 제1 이송부재(112)의 표면을 냉각시킬 수 있다.The
이때, 본 발명의 실시예에 따른 가스화기(110)는 압력 센서(미도시)에 의해 측정된 가스화기(110) 내부의 압력을 고려하여, 상기 가스화기(110) 내부의 압력이 외부의 압력보다 높은 경우, 고착물 배출 밸브(113)가 개방되었을 때 가스화기(110)의 하부에서 상부 방향으로 질소 퍼지(purge)를 수행할 수 있다. 일 예로, 본 발명의 가스화기(110)는 상기와 같은 경우에 제1 이송부재(112)의 하부에서 가스화로(111)의 상부 방향으로 질소 퍼지할 수 있다.At this time, the
제1 실시예에 따르면, 본 발명의 가스화기(110)는 제1 이송부재(112)에 연결되는 질소 퍼지부(미도시)를 더 포함하여, 가스화기의 내부 압력이 높은 경우 질소 퍼지를 수행한다.According to the first embodiment, the
도5는 본 발명의 일 실시예에 따른 유동사 투입장치의 구성을 상세히 나타낸 확대도이다.5 is an enlarged view showing in detail the configuration of a fluidized sand inserting device according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 유동사 투입장치(120)는 가스화기(110)의 고착물 배출 밸브(113)가 개방되어, 고착물이 외부로 배출됨에 다라 발생되는 가스화기(110) 내부의 압력 손실을 보상하기 위해, 가스화기의 상부에 위치하여 가스화로(111)의 상부로 유동사를 투입할 수 있다.The fluidized
도5를 참조하면, 유동사 투입장치(120)는 가스화기(110)와 연통하여 투입되는 가스화로(111)의 상부로 유동사를 공급하며, 이를 위한 유동사 투입장치(120)는 유동사 투입챔버(121), 제2 이송부재(122), 그리고 유동사 공급 밸브(123)를 포함하여 구성될 수 있다.Referring to FIG. 5, the fluidized
유동사 투입챔버(121)는 유동사를 수용하는 내부공간이 형성되는 챔버로서, 하부로 갈수록 폭이 좁아지는 형상을 가질 수 있으며, 유동사 투입챔버(121)의 하부에는 제2 이송부재(122)가 형성된다.The fluidized
제2 이송부재(122)는 유동사 투입챔버(121)의 하부에 형성되어 가스화로(111)의 상부와 연통한다. 이러한 제2 이송부재(122)는 유동사 투입챔버(121)에 있던 유동사를 가스화로(111)로 이송시키는 역할을 수행한다.The
유동사 공급 밸브(123)는 제2 이송부재(122) 상에 형성되어, 가스화기(110) 내부의 압력이 기 정해진 기준 압력보다 낮으면, 유동사가 가스화로(111)의 내부로 공급되도록 개방할 수 있다.The fluidized
여기서, 상기 가스화기 내부의 압력은 가스화기(110)의 압력 센서(미도시)로부터 측정되는 것일 수 있고, 상기 기준 압력은 외부 압력이 아닌 별도로 기 설정된 기준 압력 값일 수 있다.Here, the pressure inside the gasifier may be measured by a pressure sensor (not shown) of the
그리고, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 유동사 투입장치(120)는 가스화기(110) 내부가 가압되어 있을 때, 질소 등 퍼지 가스를 유동사 투입챔버(121)로 주입하여, 유동사 투입챔버(121) 내부의 압력을 가스화기(110)보다 높게 하여 유동사가 가스화로(111)로 원활하게 투입되도록 할 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, the fluidized
다시 도1을 참조하면, 폐플라스틱 연료 투입장치(130)는 가스화기(110)와 연통하여 투입되는 폐플라스틱 연료를 가스화기(110)로 공급하며, 이를 위한 폐플라스틱 연료 투입장치(130)는 폐플라스틱 투입로(131), 제3 이송부재(132), 그리고 압력계(미도시)를 포함할 수 있다.Referring back to FIG. 1, the waste plastic
폐플라스틱 투입로(131)는 폐플라스틱 연료를 수용할 수 이도록 내부공간이 형성되고, 하부로 갈수록 폭이 좁아지는 형상을 가질 수 있다.The waste
또한, 폐플라스틱 투입로(131)의 하부에는 제3 이송부재(132)가 형성된다.In addition, a
제3 이송부재(132)는 폐플라스틱 투입로(131)의 하부에 형성되어 가스화로(111)의 측면 하부와 연통한다. 이러한 제3 이송부재(132)는 폐플라스틱 투입로(131)에 있던 폐플라스틱 연료를 가스화로(111)로 이송시키는 역할을 수행한다.The
압력계(133)는 적어도 일부가 폐플라스틱 투입로(131)의 내부에 위치하여, 폐플라스틱 투입로(131)의 내부 압력을 실시간으로 측정한다. 측정된 폐플라스틱 투입로(131)의 내부 압력에 대한 정보는 별도의 제어부(미도시)로 전송될 수 있다.At least a part of the pressure gauge 133 is located inside the waste
사이클론(140)은 가스화기(110)의 일측 및 타측과 연통한다. 보다 상세하게는 사이클론(140)은 도1에 도시된 바와 같이, 가스화로(111)의 상부 및 측면 하부와 연통한다.The
구체적으로 사이클론(140)은 가스화기(110)의 일측으로부터 공급되는 합성가스에 섞여 있는 분진을 제거하여 외부로 배출한다. 또한, 사이클론(140)은 가스화기(110)로부터 공급되는 상기 유동사를 가스화기의 타측인 측면 하부로 공급함에 따라 유동사가 재사용될 수 있도록 한다.Specifically, the
승온 버너(150)는 외부로부터 열교환기(220)로 공급되는 압축공기를 가열하여 온도를 상승시킨 후 가스화기(110)로 공급한다. 이를 위한 승온 버너(150)로는 LNG 가스 및 공기가 유입될 수 있으며, 가열된 LPG 가스는 외부로 배출될 수 있다.The
다만, 승온 버너(150)는 초기 유동사의 온도를 높이는 역할을 한다. 따라서, 향후 열교환기(220)를 통과한 공기는 승온 버너(150)로 유입되지 않고 가스화기(110)로 유입될 수 있다.However, the
재활용장치(200)는 합성가스 생성장치(100)에서 생성된 합성가스에 섞여 있는 중금속, 타르 및 분진을 제거한 합성가스를 열원으로 재활용하여 전기 및 스팀 중 적어도 어느 하나를 생산하며, 이를 위한 재활용장치(200)는 활성탄 반응기(210), 열교환기(220), 오일 스크러버(230), 집진 및 수분 제거 설비(240) 및 합성가스 재활용부(250)를 포함하여 구성될 수 있다.The
여기서, 중금속(=수은(Hg), 카드뮴(Cd), 납(Pb), 비소(Gs) 등)은 일반적으로 고형연료제품의 품질기준(제20조의 2 관련)에 맞추어 관리되므로 상기한 기준치를 넘어서는 폐플라스틱 연료는 반입될 확률이 거의 없다.Here, heavy metals (= mercury (Hg), cadmium (Cd), lead (Pb), arsenic (Gs), etc.) are generally managed in accordance with the quality standards of solid fuel products (related to Article 20-2), so the above standards Waste plastic fuel that exceeds the limit is unlikely to be brought in.
상기한 고형연료제품의 품질기준에 따르면, 수은은 1.0 mg/kg 이하, 카드뮴은 5.0 mg/kg 이하, 납은 150 mg/하 이하, 비소는 13.0 mg/kg 이하이다.According to the above quality standards for solid fuel products, mercury is less than 1.0 mg/kg, cadmium is less than 5.0 mg/kg, lead is less than 150 mg/kg, and arsenic is less than 13.0 mg/kg.
그러나, 만약 상기한 중금속이 일부 포함되어 있더라도 본 발명에서는 활성탄 반응기(210) 내에서 흡착 과정을 통해 중금속의 제거가 가능하다.However, even if some of the above heavy metals are included, the heavy metals can be removed through an adsorption process in the activated
활성탄 반응기(210)는 사이클론(140)으로부터 공급되는 분진을 제거한 합성가스에 섞여 있는 중금속 및 타르를 제거한다.The activated
이를 위한 활성탄 반응기(210)의 상부는 사이클론(140)과 연통하고 활성탄 반응기(210)의 하부는 열교환기(220)와 연통한다.For this, the upper part of the activated
또한, 활성탄 반응기(210)는 가스화 과정에서 가장 많이 생성되는 타르(C6 이상의 벤젠, 톨루엔, 나프탈렌 성분 등)를 흡착 및 분해하고 추가적으로 타르가 오일 스크러버(230)에서 용해되어 제거된다.In addition, the activated
상기한 활성탄 반응기(210)는 중금속 및 타르를 제거한 합성가스를 열교환기(220)로 공급한다.The activated
열교환기(220)는 활성탄 반응기(210)로부터 공급되는 중금속 및 타르가 제거된 합성가스를 열교환시킨다. 이때, 열교환기(220)는 외부로부터 압축공기가 유입될 수 있으며, 유입된 압축공기는 열교환하는데 사용 후 승온 버너(150)를 거쳐 가스화기(110)로 유입된다.The
이때, 승온 버너(150)는 초기 유동사의 온도를 높일 때만 사용되므로 실제로 압축공기는 승온 버너(150)로 유입되나, 승온 버너(150)를 거쳐 가스화기(110)로 유입된다.At this time, since the
오일 스크러버(230)는 열교환기(220)로부터 공급되는 열교환된 합성 가스에 일부 미전환된 타르를 제거하며, 이를 위한 오일 스크러버(230)는 오일 챔버(231) 및 오일분사부재(232)를 포함한다.The
오일 챔버(231)는 오일을 수용하고 열교환기(220)와 연통하는 챔버로서, 도1에 도시된 바와 같이 기립되어 설치될 수 있다. 이에 따라 오일 챔버(231)는 열교환기(220)로부터 공급되는 열교환된 합성가스에 일부 미전환된 타르를 제거한다.The
구체적으로 오일 챔버(231) 내부에 있는 오일은 합성가스에 일부 미전환된 타르를 흡수하고, 타르를 함유한 오일은 오일 챔버(231)의 하부로 배출된다.Specifically, the oil inside the
오일 챔버(231)의 상부는 집진 및 수분 제거 설비(240)와 연통한다.The upper part of the
또한, 오일 챔버(231)의 내부 상부에는 오일분사부재(232)의 적어도 일부가 위치하여 오일을 하부로 분사한다.In addition, at least a part of the
오일분사부재(232)는 적어도 일부가 오일 챔버(231)의 내부에 위치하여 오일을 분사한다.At least a part of the
집진 및 수분 재거 설비(240)는 오일 스크러버(230)로부터 공급되는 타르가 제거된 합성가스에 섞여 있는 불순물을 집진하고 분진 및 수분을 제거한다.The dust collection and
상기한 집진 및 수분 제거 설비(2400에서는 본 발명에서 원하는 합성가스가 최종적으로 제조되는 곳이다. 이에 따라 집진 및 수분 제거 설비(240)는 완성된 합성가스를 합성가스 재활용부(250)로 공급한다.The above dust collection and moisture removal facility 2400 is where the desired synthesis gas is finally produced in the present invention. Accordingly, the dust collection and
합성가스 재활용부(250)는 불순물이 집진되고 수분이 제거된 합성가스를 이용하여 전기 및 스팀 중 적어도 하나를 생성하며, 이를 위한 합성가스 재활용부(250)는 가스 엔진(251), 보일러(252), 및 스팀 터빈(253)을 포함할 수 있다.The
가스 엔진(251)은 불순물이 집진되고 수분이 제거된 합성가스를 연료로 동작하여 전기를 생산한다. 이에 따라 생산된 전기는 후술되는 재활용업체에 직접 공급되거나 매전을 통한 수익이 창출될 수도 있다.The
보일러(252)는 불순물이 집진되고 수분이 제거된 합성가스를 연료로 동작하여 스팀을 생산한다. 이에 따른 보일러(252)는 생산된 스팀을 스팀 터빈 (253)로 공급한다.The
한편, 보일러(252)는 생산된 스팀을 스팀 터빈(253) 뿐만 아니라 재활용업체(400)나 주변업체로 공급할 수도 있다.Meanwhile, the
스팀 터빈(253)은 보일러(252)로부터 공급되는 스팀을 기반으로 동작하여 전기를 생산한다. 이에 따라 생산된 전기는 재활용업체에 직접 공급되거나 매전을 통한 수익이 창출될 수도 이다.The
상기한 바와 같은 전기는 가스 엔진(251)을 통하여 생산되거나 보일러(252) 및 스팀 터빈(253)을 통하여 생산될 수 있다.Electricity as described above may be produced through the
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.The above description of the present invention is for illustrative purposes, and those skilled in the art can understand that it can be easily modified into other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. will be. Therefore, the embodiments described above should be understood as illustrative in all respects and not limiting. For example, each component described as a single type may be implemented in a distributed manner, and similarly, components described as distributed may be implemented in a combined form.
본 발명의 범위는 후술하는 청구범위에 의하여 나타내어지며, 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present invention is indicated by the following claims, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and equivalent concepts should be interpreted as being included in the scope of the present invention.
100: 합성가스 생성장치
110: 가스화기
111: 가스화로
112: 제1 이송부재
113: 고착물 배출 밸브
114: 냉각부
120: 유동사 투입장치
121: 유동사 투입챔버
122: 제2 이송부재
123: 유동사 공급 밸브
130: 폐플라스틱 연료 투입장치
131: 폐플라스틱 투입로
132: 제3 이송부재
140: 사이클론
150: 승온 버너
200: 재활용장치100: syngas generator
110: gasifier
111: gasifier
112: first transfer member
113: stuck material discharge valve
114: cooling unit
120: fluid injection device
121: fluid injection chamber
122: second transfer member
123: fluidized sand supply valve
130: waste plastic fuel injection device
131: waste plastic input furnace
132: third transfer member
140: cyclone
150: elevated temperature burner
200: recycling device
Claims (11)
상기 합성가스 생성장치에서 생성된 합성가스에 섞여 있는 중금속, 타르 및 분진을 제거한 합성가스를 열원으로 재활용하여 전기를 생산하는 재활용장치를 포함하되,
상기 합성가스 생성장치는, 상기 가스화기 내부에 과열을 방지하기 위해 상기 폐플라스틱 연료 및 유동사가 혼합되어 생성되는 고착물을 배출하고, 유동사를 보충하는 것을 특징으로 하는 가스화기 내부의 과열을 방지하는 가스화 시스템.
A syngas generator including a gasifier for generating syngas using waste plastic fuel;
Including a recycling device for generating electricity by recycling the synthesis gas from which heavy metals, tar, and dust are removed from the synthesis gas generated by the synthesis gas generator as a heat source,
The syngas generator prevents overheating inside the gasifier, characterized in that to discharge the stuck material produced by mixing the waste plastic fuel and the fluidized sand and to replenish the fluidized sand in order to prevent overheating inside the gasifier. gasification system.
상기 가스화기는,
상기 폐플라스틱 연료 및 유동사가 유입되는 가스화로와,
상기 가스화로의 하부에 형성되는 제1 이송부재와,
상기 가스화로의 내부 온도를 측정하는 온도 센서와,
상기 제1 이송부재의 하단에 설치되며, 상기 온도 센서에 의해 측정된 상기 가스화로 내부의 온도가 임계 온도를 초과하는 경우, 개방하여 상기 고착물을 외부로 배출시키는 고착물 배출 밸브를 포함하되,
상기 가스화기는 상기 폐플라스틱 연료와 상기 유동사를 가열하여 상기 합성가스를 생성하는 것을 특징으로 하는 가스화기 내부의 과열을 방지하는 가스화 시스템.
According to claim 1,
The gasifier,
A gasifier into which the waste plastic fuel and the fluidized sand are introduced;
A first transfer member formed in the lower part of the gasification furnace;
A temperature sensor for measuring the internal temperature of the gasification furnace;
A stuck substance discharge valve installed at the lower end of the first transfer member and opened to discharge the stuck substance to the outside when the temperature inside the gasification furnace measured by the temperature sensor exceeds a critical temperature,
The gasifier is a gasification system for preventing overheating inside the gasifier, characterized in that the gasifier generates the synthesis gas by heating the waste plastic fuel and the fluidized sand.
상기 가스화기는,
상기 제1 이송부재의 하단에 설치되어, 상기 가스화기 내부의 압력을 측정하는 압력 센서를 더 포함하고,
상기 압력 센서에 의한 측정 결과, 상기 가스화기 내부의 압력이 외부의 압력보다 높은 경우, 상기 고착물 배출 밸브가 개방되면 상기 가스화기 하부에서 상기 가스화기 내부 방향으로 질소 퍼지(purge)를 수행하는 것을 특징으로 하는 가스화기 내부의 과열을 방지하는 가스화 시스템.
According to claim 2,
The gasifier,
It is installed at the lower end of the first transfer member, further comprising a pressure sensor for measuring the pressure inside the gasifier,
As a result of measurement by the pressure sensor, when the pressure inside the gasifier is higher than the external pressure, when the stuck substance discharge valve is opened, nitrogen purge is performed from the bottom of the gasifier toward the inside of the gasifier. A gasification system that prevents overheating inside the gasifier.
상기 가스화기는,
상기 연료 및 유동사 또는 상기 고착물을 배출하는 상기 제1 이송부재를 냉각시키기 위한 냉각부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가스화기 내부의 과열을 방지하는 가스화 시스템.
According to claim 2,
The gasifier,
The gasification system for preventing overheating inside the gasifier, characterized in that it further comprises a cooling unit for cooling the first transfer member for discharging the fuel and the fluidized sand or the stuck substance.
상기 합성가스 생성장치는,
상기 고착물 배출 밸브가 개방되어 상기 고착물이 배출됨에 따라 발생되는 상기 가스화기 내부의 압력 손실을 보상하기 위해, 상기 가스화기의 상부에 위치하여, 상기 가스화로의 상부로 유동사를 공급하는 유동사 투입장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가스화기 내부의 과열을 방지하는 가스화 시스템.
According to claim 2,
The synthesis gas generator,
In order to compensate for the pressure loss inside the gasifier, which occurs as the stuck substance discharge valve is opened and the stuck substance is discharged, the flow is located at the top of the gasifier and supplies fluidized sand to the top of the gasifier. Gasification system for preventing overheating inside the gasifier, characterized in that it further comprises a sand input device.
상기 유동사 투입장치는,
상기 유동사를 수용하는 내부공간이 형성되는 유동사 투입챔버와,
상기 유동사 투입챔버의 하부에 형성되어 상기 가스화로와 연통하는 제2 이송부재와,
상기 제2 이송부재 상에 설치되며, 상기 가스화기 내부의 압력이 기준 압력보다 낮으면, 상기 유동사가 상기 가스화로로 투입되도록 개방하는 유동사 공급 밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 가스화기 내부의 과열을 방지하는 가스화 시스템.
According to claim 5,
The fluid injection device,
A fluidized yarn input chamber in which an inner space accommodating the fluidized yarn is formed;
A second transfer member formed below the fluidized sand input chamber and communicating with the gasifier;
It is installed on the second transfer member, and when the pressure inside the gasifier is lower than the reference pressure, the fluidized sand supply valve is opened so that the fluidized sand is introduced into the gasifier. gasification system to prevent
상기 합성가스 생성장치는,
상기 가스화기와 연통하여 투입되는 폐플라스틱 연료를 상기 가스화기로 공급하는 폐플라스틱 연료 투입장치를 더 포함하되,
상기 폐플라스틱 연료 투입장치는,
상기 폐플라스틱 연료를 수용하는 폐플라스틱 투입로와,
상기 폐플라스틱 투입로의 하부에 형성되어 상기 가스화로와 연통하는 제3 이송부재를 포함하고,
상기 제3 이송부재는 상기 가스화로로 상기 폐플라스틱 연료를 공급하는 것을 특징으로 하는 가스화기 내부의 과열을 방지하는 가스화 시스템.
According to claim 2,
The synthesis gas generator,
Further comprising a waste plastic fuel input device communicating with the gasifier and supplying waste plastic fuel injected into the gasifier,
The waste plastic fuel injection device,
a waste plastic input path accommodating the waste plastic fuel;
A third transfer member formed at the bottom of the waste plastic input furnace and communicating with the gasification furnace;
The gasification system for preventing overheating inside the gasifier, characterized in that the third transfer member supplies the waste plastic fuel to the gasifier.
상기 합성가스 생성장치는,
상기 가스화기의 일측 및 타측과 연통하는 사이클론을 더 포함하고,
상기 사이클론은 상기 가스화기의 일측으로부터 공급되는 상기 합성가스에 섞여 있는 분진을 제거하여 외부로 배출하고, 상기 가스화기로부터 공급되는 상기 유동사를 상기 가스화기의 타측으로 공급하여 재사용하는 것을 특징으로 하는 가스화기 내부의 가열을 방지하는 가스화 시스템.
According to claim 1,
The synthesis gas generator,
Further comprising a cyclone communicating with one side and the other side of the gasifier,
The cyclone removes dust mixed in the syngas supplied from one side of the gasifier and discharges it to the outside, and supplies the fluidized sand supplied from the gasifier to the other side of the gasifier for reuse. A gasification system that prevents heating inside the gasifier.
상기 재활용장치는,
상기 사이클론으로부터 공급되는 분진을 제거한 합성가스에 섞여 있는 중금속 및 타르를 제거하는 활성탄 반응기와,
상기 활성탄 반응기로부터 공급되는 상기 중금속 및 타르가 제거된 합성가스를 열교환시키는 열교환기와,
상기 열교환기로부터 공급되는 상기 열교환된 합성가스에 일부 미전환된 타르를 제거하는 오일 스크러버와,
상기 오일 스크러버로부터 공급되는 상기 타르가 제거된 합성가스에 섞여 있는 불순물을 집진하고 상기 타르를 제거하며 수분을 제거하는 집진 및 수분 제거 설비를 포함하는 것을 특징으로 하는 가스화기 내부의 가열을 방지하는 가스화 시스템.
According to claim 8,
The recycling device,
An activated carbon reactor for removing heavy metals and tar mixed in the syngas from which dust is removed supplied from the cyclone;
A heat exchanger for heat-exchanging the syngas from which heavy metals and tar are removed supplied from the activated carbon reactor;
An oil scrubber for removing some unconverted tar from the heat-exchanged syngas supplied from the heat exchanger;
Gasification to prevent heating inside the gasifier, characterized in that it includes a dust collection and moisture removal facility for collecting impurities mixed in the tar-removed syngas supplied from the oil scrubber, removing the tar, and removing moisture system.
상기 재활용장치는,
상기 불순물이 집진되고 수분이 제거된 합성가스를 이용하여 전기 및 스팀 중 적어도 하나를 생성하는 합성가스 재활용부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가스화기 내부의 가열을 방지하는 가스화 시스템.
According to claim 9,
The recycling device,
The gasification system for preventing heating inside the gasifier, characterized in that it further comprises a syngas recycling unit for generating at least one of electricity and steam using the syngas from which the impurities are collected and the moisture is removed.
상기 합성가스 재활용부는,
상기 불순물이 집진되고 수분이 제거된 합성가스를 연료로 동작하여 전기를 생산하는 가스 엔진과,
상기 불순물이 집진되고 수분이 제거된 합성가스를 연료로 동작하여 스팀을 생산하는 보일러와,
상기 보일러로부터 공급되는 상기 스팀을 기반으로 동작하여 전기 및 스팀 중 적어도 하나를 생산하는 스팀 터빈을 포함하는 것을 특징으로 하는 가스화기 내부의 가열을 방지하는 가스화 시스템.
According to claim 10,
The syngas recycling unit,
A gas engine that generates electricity by operating the syngas from which the impurities are collected and the moisture is removed as fuel;
A boiler that produces steam by operating the syngas from which the impurities are collected and the moisture is removed as a fuel;
A gasification system for preventing heating inside the gasifier, characterized in that it comprises a steam turbine operating based on the steam supplied from the boiler to produce at least one of electricity and steam.
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