KR830002064B1 - 불량 미분쇄물질 처리장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

불량 미분쇄물질 처리장치

제1도는 본 발명의 실시에 사용되는 불량 미분쇄물질 처리시스템의 개략도.

제2도는 본 발명의 양호한 실시예에 따라 설계된 불량 미분쇄물질 처리시스템이 설비된 용광로의 바닥회분 호퍼(hopper)의 확대단면도.

제3도는 제2도의 선 3-3-을 따른 본 발명의 양호한 실시예의 공기분리기의 단면도.

본 발명은 미분연료 연소증기 발생기에 관한 것으로서, 특히 황철광 및 다른 불량 미분쇄물질의 처리를 위한 장치에 관한 것이다.

미합중국에서 생산되어 현재 미분연료 연소증기 발생기에 쓰여지는 석탄은 회분이란 불연소물질을 50%까지 포함하고 있다. 이 불연소물질은 아주 경질이며, 석탄이 분쇄기에서 가루로 분쇄되어 연소되도록 기류에 의하여 용광로로 휩쓸려 들어갈 때 상기 불연소물질은 분쇄화를 방해한다. 주로 황철광 및 트램프철(tramp iron)인 분쇄화를 방해하는 이러한 불연소물질은 체(screen)에 의하여 분쇄된 석탄과 분리되어 분쇄기로부터 제거된다. 원탄에 포함된 나머지 불연소물질은 효과적으로 통과하여 통상적으로 용광로의 벽이나 혹은 회분 침전물로써 하류 대류 표면에 모여진다.

대표적인 바닥건조, 미분탄 연소증기 발생기에서 물이 채워진 바닥의 회분 호퍼는 벽 세척 사이클 도중에 벽으로부터 떨어지는 회분 침전물을 수집하여 제거하기 위하여 용광로 바로 밑에 위치된다. 바닥 회분 호퍼는 용이하게 얻을 수 있는 저장용기이므로, 불량 미분쇄물질의 처리를 위한 부각적인 분리시스템을 설치하지 않고 바닥회분 호퍼에 불량 미분쇄물질을 축적시키는 것이 가장 경제적인 것으로 생각된다.

종래의 대표적인 불량 미분쇄물질 처리시스템이 있어서, 분쇄기로부터의 불량물질은 분쇄기 옆에 위치한 소형호퍼에 모여진다. 수집 호퍼로부터 흐르는 불량물질들은 물과 혼합된 슬러리(slurry)를 형성하여 고압제트 펌프에 의해 배출관을 통해 이송되어 물이 채워진 바닥회분 호퍼로 주입된다. 상술한 바와같이 보조 저장기로서 바닥회분 호퍼를 이용할려는 시도는 이러한 접근을 포기시키는 중요한 문제점에 부닥쳤다. 즉, 물이 채원진 바닥회분 호퍼가 용광로 호퍼 바로밑에 위치됨으로서 용광로 호퍼의 경사면에 형성된 수벽관은 하부 수벽입구 헤드에 이르기까지 바닥회분 호퍼 위를 통과한다. 결과적으로, 용광로가 작동하면 포화온도에 도달하는 이들 관들은 통상 60℃ 내지 71.1℃의 온도를 갖는 바닥회분 호퍼를 채우는 냉수와 접촉하게 된다. 냉수가 바닥회분 호퍼 바로 위에 설치되어 있는 고온 수벽관들에 대해 튀길 가능성을 제거하기 위해 통상적으로 바닥회분 호퍼내의 물높이보다 낮은 지점에서 바닥회분 호퍼로 불량 미분쇄물질과 물로 혼합된 슬러리를 주입시켰다. 그렇지만, 기류에 의하여 휩쓸리는 분쇄기로부터의 불량물질들이 슬러리를 형성하도록 물과 혼합될 때 슬러리에 공기가 유입되므로 그 결과 유입된 공기는 바닥회분 호퍼로부터 위쪽으로 격렬하게 방울져 솟아오르게 되며, 그러므로서 바닥회분 호퍼 위에 노출된 고온관들위에 냉수가 튀겨지게 된다. 이로 인해서 초래되는 반복열 쇼크는 용광로 호퍼관들을 빈번히 파괴시키게 되어 바닥회분 호퍼를 불량 미분쇄물질용의 저장용기로서 사용할 수 없도록 하는 문제점이 있었다.

상술한 문제점은 극복하는 한 방법으로 본 발명은 개량된 불량 미분쇄물질처리 장치를 제공한다. 본 발명의 장치는, 불량 미분쇄물질과 물로 혼합된 슬러리에 유입된 공기를 바닥회분 호퍼로 주입하기 저에 제거하므로서 용광로 호퍼의 고온관에 냉수를 닿게하는 공기 거품이 일어나지 않도록 하여 바닥회분 호퍼를 불량 미분쇄물질용 저장용기로서 다시 사용할 수 있도록 한 것이다. 따라서 불량 미분쇄물질을 취급하기 위한 불필요한 이중 저장설비가 제거된다.

불량 미분쇄물질들은 물과 혼합되어 제트펌프에 의해 배출관을 통하여 바닥회분 호퍼로 이송되는데, 본 발명의 장치는 슬러리로부터 유입되는 공기를 추출하기 위한 공기분리기를 배출관의 끝에 설치한다. 상기 공기분리기는 배출관으로부터의 슬러리를 수용하기 위한 입구와, 공기가 제거된 불량 미분쇄물질 및 물로 혼합된 슬러리를 바닥회분 호퍼로 송출시키기 위해서 바닥회분 호퍼로 뚫린 출구와, 공기분리기내의 슬러리로부터 제거된 공기를 배출하기 위한 배출구를 포함하고 있다.

양호한 실시예에서, 상기 공기분리기는 상부에 뚜껑을 갖고 있는 실린더로 구성되어 상기 실린더의 축에 대해서 와류 소용돌이를 만들기 위해서 공기를 함유하고 있는 불량 미분쇄물질 및 무로 혼합된 슬러리를 수용하도록 상부 측벽에 위치되어 있는 입구와, 바닥회분 호퍼내의 물높이보다 낮은 지점에서 바닥회분 호퍼로 뚫린 개구와, 실린더내에 형성된 와류 소용돌이에 의하여 슬러리로부터 제거된 공기를 배출시키도록 실린더 상부에 뚫린 배출구를 갖고 있다.

다음은 본 발명의 양호한 실시예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명한다.

제1도에 도시된 장치는 미분탄 바닥회분 호퍼에서 불량 미분쇄물질을 처리하기 위한 전형적인 장치를 구성하고 있다. 용광로(20)는 용광로 수벽을 형성시키도록 용광로 둘레 주위에 축방향으로 서로 인접하여 수직적으로 연장되어 있는 물이 채워진 다수의 관(18)들로부터 떨어지는 회분 또는 찌꺼기 등의 부착물을 수용하기 위한 개방된 상부와, 바닥에 한개 또는 그 이상의 개구(26)를 갖고, 상기 개구(26)를 통하여 바닥회분 호퍼(10)는 모터에 의하여 구동되는 원심펌프(28)와 같은 적당한 장치에 의하여 단속적으로 제거되며 관통로에 의하여 처리피트에 운반된다.

물이 채워진 바닥회분 호퍼는 작동중에 용광로 수벽관(18)으로부터 떨어지는 회분 및 찌꺼기 등의 부착물들을 수용, 냉각, 축적한다. 관들로부터 떨어지는 고온의 회분을 냉각시키고 그리고 용광로(20)내의 프레임으로부터 아랫쪽으로의 열의 방사로부터 바닥회분 호퍼(20)의 벽돌을 보호하기 위해서 바닥회분 호퍼(10)에는 물이 채워진다. 회분을 적당히 냉각시켜 바닥회분 호퍼 자체를 보호하기 위해서 충분히 열강하시키도록, 바닥회분 호퍼(10)내의 표준물 높이(32)가 유지되며 물 온도를 60℃ 내지 71.1C로 유지시키도록 냉수가 계속 공급된다. 용광로를 가동시키기 위해서 분쇄기(12)로 원탄이 운반되어 양질의 분말로 분쇄되며 고온 공기에 의하여 건조된다. 분쇄기 탄은 고온기류에 실려서 용광로(20)에서 연소되기 위해 연료관(14)을 통하여 버너(16)으로 운반된다. 석탄은 주로 가열성 탄소와 휘발성 물질로 구성되어 있으나 회분으로 불리우는 상당량의 불연소성 물질을 포함하고 있는 불균일 물질이다. 이 불연소물질은 아주 경질이며 분쇄기(12)에서 분쇄되지 않는다. 주로 황철광 및 트램프 철인 비연소성 물질은 체에 의하여 분쇄된 석탄과 분리되어 황철광 호퍼(34)에 수집되도록 분쇄기(12)로부터 송출된다. 불량 미분쇄물질의 처리를 위하여, 상기 물질은 물과 혼합되어 후속처리를 위한 대기를 위해 바닥회분 호퍼(10)에 축적되도록 고압 제트펌프(38)에 의하여 배출관(36)을 통하여 슬러리로 혼합되어 운반된다.

불량 미분쇄물질들이 황철광 호퍼(34)로 부터 제거될 때, 공기는 불량물질과 물의 슬러리에 실려져서 배출관(36)을 통하여 슬러리를 따라 고압으로 운반된다. 상술한 바와 같이, 종래에는 슬러리에 유입된 고압공기가 바닥 회분 호퍼내의 물높이(36)보다 낮은 위치에서 바닥회분 호퍼(10)로 주입됨으로써 상술한 문제점이 발생되었다. 만약, 고압 공기가 바닥회분 호퍼로 유입된다면 물위로 심하게 거품이 일어서 냉수가 바닥회분 호퍼(10)의 상부를 가로질러 연장되어 있는 고온관(18)에 닿게 되며, 그럼으로써 이 지역에서 빈번한 관 파괴가 일어난다.

본 발명에 따라서, 배출관(36)의 끝에는 슬러리로부터 공기를 분리시키기 위한 공기분리기가 설치되는데, 상기 공기분리기는 배출관(36)으로부터 슬러리를 수용하기 위한 입구와, 공기가 추출된 슬러리를 송출시키기 위하여 바닥회분 호퍼(10)의 물높이(32)보다 낮은 지점에서 바닥회분 호퍼(10)로 뚫린 출구와 슬러리로부터 추출된 공기를 배기시키기 위해 배기구로 구성되어 있다. 슬러리로부터 추출된 공기는 대기로 방출되거나 용광로(20)로 다시 배출된다.

제2도 및 제3도에 도시된 바와같이, 상기 공기분리기는 상부에 뚜껑을 갖고 있는 실린더를 포함하고 있는데, 상기 실린더(40)는 실린더축에 대해서 와류 소용돌이를 형성하도록 배출관(36)으로부터 송출되는 공기가 함유된 불량 미분쇄물질과 물로 형성된 슬러리를 수용하도록 측벽에 설치된 입구(42)와 분리된 공기를 배출시키기 위해 상기 실린더(40)의 축과 동축적으로 상부에 위치한 배출구(44)와, 공기가 추출되어 있는 슬러리를 송출시키기 위해서 바닥회분 호퍼(10)의 물높이보다 낮은지점에서 바닥회분 호퍼로 뚫린 개구(46)를 가지고, 약 45°의 각도로 경사져 있다.

공기를 포함하고 있는 슬러리를 배출관(36)으로부터 실린더(40)로 송출시킬때 원주로 주입시킴으로서 실린더(40)의 축에 대하여 와류 소용돌이가 발생된다. 그러므로, 원심력에 의하여 슬러리의 조밀물질 즉 불량 미분쇄물질과 물은 실린더 벽 바깥쪽으로 뿜어진다. 반대로, 슬러리에 포함된 조밀하지 않은 공기분자들은 실린더 축쪽으로 즉 안쪽으로 이동된다. 고압에 의해서 슬러리로부터 분리된 공기분자들은 축위로 이동하여 실린더 상부의 배출구(44)로 배출된다. 또한 실린더가 경사져서 설치되어 있기 때문에, 와류 소용돌이에 의하여 실린더의 벽쪽인 바깥쪽으로 뿜어지는 공기가 제거된 불량 미분쇄물질과 물로 형성된 슬러리들은 중량에 의하여 자연히 실린더의 바닥개구(48)를 통하여 바닥회분 호퍼(10)쪽으로 즉, 아랫쪽으로 흐르게 된다. 실린더는 바닥회분 호퍼의 물 높이보다 낮은 지점에서 상기 호퍼로 뚫려 있기 때문에 실린더에는 바닥회분 호퍼의 물높이와 동일한 물높이로 물이 채워질 것이다. 실린더내의 이러한 물의 존재는 실린더를 통하여 바닥회분 호퍼로 즉, 아랫쪽으로 흐르는 불량 미분쇄물질의 속도를 약화시키며 그럼으로써 불량 미분쇄물질들이 실린더의 바닥개구(46)를 통하여 발출될 때 바닥회분 호퍼내에서 발생되는 난류를 크게 감소시킨다.

또한, 슬러리에 포함된 공기를 분리시키도록 공기를 포함하는 슬러리의 유압속도를 충분히 감소시키기 위해서 공기분리 실린더(40)의 직경은 배출관(36)의 직경보다 약 3 배 정도 커야만 한다. 이러한 직경 관계를 유지시킴으로써, 슬러리의 유입속도는 슬러리에 포함되어 있는 공기가 실린더쪽으로 이동되어 실린더의 상부로 배출되기 충분하도록 감소되나, 불량 미분쇄물질과 물이 더 이상 실린더의 벽을 따라 바깥쪽으로 밀려가지 않을 만큼 와류 소용돌이가 약해질 정도로 감소되면 안된다.

제2도에 도시되어 있는 바와같이, 공기분리기 실린더의 상부의 배출구에 책크 밸브를 설치하는 것이 바람직하다. 책크 밸브는 바닥회분 호퍼내의 물높이가 실린더에서 바닥회분 호퍼로 뚫린 위치보다 낮게 줄어드는 경우에 공기가 실린더로부터 바닥회분 호퍼의 물높이보다 높은 지점에서 바닥회분 호퍼로 또는 대기로부터 다시 용광로로 흐르는 것을 방지한다.

본 발명은 본문에 설명된 특수한 실시예로 제한되지 않으며, 본 발명의 범위 및 정신을 벗어남이 없이 다른 방식으로 사용될 수도 있다.

Claims (1)

1. 로의 바닥을 가로질러 연장되는 개방홈을 형성하도록 양측면으로부터 서로 안쪽으로 경사진 부분을 갖는 물이 채워진 다수의 관으로 형성된 로아, 로내에서 연소될 석탄 분쇄용 분쇄기와, 로로부터 홈을 통하여 떨어지는 회분을 수용하도록 로밑에 설치되어 상부개구를 갖는 물이 채워진 바닥회분 호퍼를 포함하고 있는 미분탄 연소증기 발생기내의, 상기 분쇄기로부터 배출관을 통하여 물 상기 바닥회분 호퍼로 유입되는 공기, 물, 불량 미분쇄물질로 형성된 슬러리를 이송하기 위한 공지의 장치를 가진 불량 미분쇄물질처리장치에 있어서, 슬러리에 실려있는 공기를 제거하기 위하여 경사지게 형성된 실린더(40)는, 실린더의 축에 대하여 와류 소용돌이를 형성하기 위하여 배출관으로부터 송출되는 슬러리를 수용하도록 그 측벽에 위치한 입구(42)와 분리된 공기를 방출하기 위하여 실린더의 축과 동축으로 상부에 위치된 배출구(44) 및 공기가 추출된 슬러리를 송출시키도록 바닥회분 호퍼의 물높이보다 낮은 지점에서 바닥회분 호퍼로 뚫린 개구(46)로 구성된 것을 특징으로 하는 불량 미분색물질 처리장치.

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