KR890002607A - 제2연소 영역에서의 흡수제 분사에 의한 유황 제거장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

내용 없음

Description

제2연소 영역에서의 흡수제 분사에 의한 유황 제거장치 및 방법
본 내용은 요부공개 건이므로 전문내용을 수록하지 않았음
제1도는 제2공기 및 유황 흡수제 분무 장치를 포함하는 슬래징 연소실 노 결합의 사시도. 제2도는 제1도의 장치의 동태의 일부분을 도시하는 상세 측면도. 제2A도는 단부 이용 설비를 통과하는 개스 흐름에 유황 흡수제를 첨가하는 분무기의 엇갈린 위치를 도시하는 도면. 제3도는 보일러 시뮬레이타와 함께 작동되는 제1도 및 제2도의 장치의 측면도.

Claims (21)

  1. 산화제 가스 및 미립자 연료가 대체로 원통형의 주연소실안으로 유입되고 또한 입력 속도, 질량 흐름비 및 연소 온도가 연소의 출력 가스 생성물내의 액체 및 휘발성 슬레그의 농도를 최소화시키도록 조절되며, 또한 연소실내의 벽은 고형 슬래그층이 벽의 내측면상에 제공되는 온도 범위내에 유지되는 유황 함유 미립자 탄소질 연료 연소장치에 있어서, (가)산화제 및 연소 생성물을 포함하는 혼합물의 고속의 소용돌이 흐름을 연소실내에 발생시키는 방법으로 상기 연소실내에 산화제 가스를 예열시키고 예열된 산화제 가스를 주입시키기 위한 수단과, (나)대체로 전체 연료 미립자가 상기 소용돌이 흐름에 의하여 인터셉트 되도록 또한 미립자가 도달하기 전에 미립자내에 합유된 대부분의 탄소가 탄소 산화물로 변환되는 패턴으로 이것의 한단부 중앙 가까이 상기 연소실 속으로 미립자 연료를 분사시키는 수단과, (다) 상기 연소실내의 제1연소 영역의 길이 방향-연장의 중앙부내에 상대적으로 연료의 풍부한 연소 영역을 유지시키고, 벽 부근의 상대적으로 산소의 풍부한 환형 구역을 제공하며, 모든 연료의 슬래그 내용물을 연소실의 벽으로 구동시키기에 또한, 상기 연료의 비연소 구성의 제의 용융 온도보다 대체로 더 높은 가스 연소 생성물의 온도를 유지시키기 위해서 산화제, 연료 입력 속도 및 질량 흐름비를 조절하는 수단과; (라) 상기 연소 생성물내에 연행된 모든 유체 슬래그를 수집하고 상기 장치내에 수집된 모든 슬래그를 분리 위치시키고 열에너지 이송 가스 생성물을 연합된 열 이용 설비로 전달하기 위해서 상기 주연소실로 부터 연소 생성물은 수용하도록 결합된 슬래그-회수실을 포함하는 슬래그 회수 수단과, (마) ① 2 내지 5범위의 칼슘 및 대 유황 질량비를 제공하기 위한 칼슘 함유 흡수제와, ② 상기 흡수제가 대체로 871°C(1600°F) 내지 1260°(2300°F) 범위의 가스 생성물의 유황 함유물과 초기에 접촉하는 온도를 유지시키도록 추가 산화제등의 생성물이 열이용 설비로 유입될때 상기 가스 생성물과의 결합을 위한 유황 포획 수단과, (바) 이러한 생성물이 상기 열이용 설비속으로 통과하기 전에 칼슘 함유 흡수제를 상기 가스 생성물로 유입시키기 위한 흡수제 분사 수단과, 이들로부터의 모든 비-연소 물질 함유물의 제거후에 추가 산화제를 상기 가스화 생성물로 부가시키기 위한 산화제 첨가 수단을 포함하는 유황 포획 수단과 함께, 또한 상기 흡수제 분사 수단 및 산화제 첨가 수단은 상기 유황 흡수제가 대략 1260°C(2300°F)의 효과적인 포획 온도에서 유황 함유물의 우월을 포획하고 반응하도록 열이용 설비를 통해서 상기 흡수제 입자용 시간-온도 프로파일을 유지 시키도록 작동되며 반면에, 열이용 설비내에 1.1내지 1.3의 화학량을 유지시키는, 흡수제 분사 수단 및 산화제 첨가 수단의 조합을 포함하는 것을 특징으로 하는 유황 함유 미립자 탄소질 연료 연소 장치.
  2. 대부분의 탄소를 탄소산화물로 변환시키고 또 대부분의 불연소물을 액체 슬래그로써 침전시키도록 연소 상태를 유지하기 위하여 산화제 입력률에 관한 연료 입력률을 조절하는 연소실내의 유황 함유 탄소질 연료의 연소 장치에 있어서, (가) 연소의 기체 생성물로부터 대부분의 불연소물을 분리함으로써 관련 열이용 설비로 비교적 재가 없은 기체 생성물을 공급하기 위한 분리 수단과, (나) 상기 기체 생성물을 열이용 설비로 전달하기 위한 수단과, (다) 실제로 기체 생성물이 열이용 설비로 통과할때와 거의 같이 흡수제와 기체 생성물을 혼합시키므로써 상기 생성물이 열이용 설비에서 대기로 지나가기전에 기체 생성물로부터 대부분의 유황을 제거하기 위한 유황 포획 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 유황 함유 탄소질 연료 연소 장치.
  3. 제2항에 있어서, 기체 생성물로부터 불연속 분리 수단은 약 0.7 내지 약 0.9의 범위내에서 기체 생성물의 화학량을 유지하며 이에 의해 질소산화물의 형성을 최소로 줄이고 실제로 불연소성 광물이 없는 연료가 풍분한 기체 생성물의 흐름을 공급하고 유황 함유 구성물과 유황 흡수제와의 반응을 강화시키면서 열이용 설비에서 대기로 질소산화물 및 유황산화물의 방출을 감소시키는 동안에 용융 슬래그의 형태로서 거의 모은 연료의 불연소성 광물 구성물을 개별적으로 제거하는 아화학량론적 슬래그 회수실을 포함하는 것을 특징으로 하는 유황 함유 탄소질 연료 연소 장치.
  4. 제2항에 있어서, 유황 포획 수단은 유황 흡수제와 연료가 풍부한 기체 생성물을 혼합시키기 전에 유황 흡수제와 추가 산화제를 화합하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 유황 함유 탄소질 연료 연소 장치.
  5. 제2항에 있어서, 유황 포획 수단은 열이용 설비 상류측에서 유황 흡수제를 연료가 풍부한 기체 생성물내로 주입하는 수단과, 기체 생성물이 열이용 설비로 통과할때와 거의 같이 생성물에 추가 산화제를 첨가하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 유황 함유 탄소질 연료 연소 장치.
  6. 제5항에 있어서, 추가 산화제 첨가 수단은 열이용 설비로 기체 생성물을 전달하는 수단을 둘러싸고 있는 환형도관을 가진 풍함을 포함하고, 상기 환형도관은 열이용 설비와 직접 흐름이 교통하는 것을 특징으로 하는 유황 함유 탄소질 연료 연소 장치.
  7. 제2항에 있어서, 유황 포획 수단은 칼슘 함유 흡수제를 기체 생성물로 주입하는 흡수제 분사 수단과, 추가 산화제와 흡수제를 화합시켜 모든 불연소물 광물 구성물을 제거한후 만들어진 환합물을 기체 생성물로 주입하는 산화제 첨가 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 유황 함유 탄소질 연료 연소 장치.
  8. 제2항에 있어서, 유황 포획 수단은 기체 생성물을 열이용 설비로 전달하는 수단을 둘러싸고 있는 환형도관을 갖는 풍함을 포함하고, 상기 도관은 열이용 설비와 직접 흐름이 교통하는 것을 특징으로 하는 유황함유 탄소질 연료 연소 장치.
  9. 제2항에 있어서, 유황 포획 수단은 유황 흡수제를 연소 생성물에 첨가하는 수단과, 첨가한후 생성물의 온도를 적어도 약 1260°C(2300°F)까지 감소시키기 위해 충분한 양으로 생성물과 추가 산화제를 혼합하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 유황 함유 탄소질 연료 연소 장치.
  10. 제2항에 있어서, 유황 포획 수단은, 유황 흡수제를 조합된 열이용 장치 상향의 연소 생성물 안으로 주입하는 수단과, 장치의 전체 화학량을 적어도 약 1.1 증가시키기 위해 추가 산화제를 첨가하는 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 유황 함유 탄소질 연료 연소 장치.
  11. 산화제 가스와 입자 연료가 원통형 연소 영역으로 유입되고, 입력 속도, 질량 흐름비 및 온도는 연료의 불연성 성분의 재용융 온도상에서 상기 연소 영역의 연소 온도를 유지하도록 조절되는, 반면에 연소의 가스 함유 출고 생성물에 액체 및 휘발성 슬래그의 농축을 최소로 줄이는, 유황 함유 입자-탄소질 연료 연소 방법에 있어서, 가) 상기 산화 가스를 예비 가열하여 이 예비 가열된 산화가스를, 산화제와 상기 영역내의 연소 생성물을 구비하는 혼합물의 고속 소용돌이 흐름을 얻기 위해 상기 영역안으로 주입하는 단계와, (나) 입자들이 상기 영역으로부터 나가기 전에, 거의 모든 연료 입자가 상기 소용돌이 흐름에 의해 방해되어 이 입자내에 포함된 대부분의 탄소가 탄소산화물로 전환되는 방식으로, 상기 영역의 한단부 중앙 근처 영역으로 입자 연료를 분사하는 단계와, (다) 연소 영역의 제로 방향으로 연장하는 중앙부내의 비교적 연료가 풍부한 레이짐을 유지하여, 상기 영역의 주변에 인접한 비교적 산소가 풍부한 환형 영역을 제공하고, 상기 영역 주변의 연료를 함유하는 슬래그를 구동시켜, 연료의 불연성 성분의 재용융 온도보다 가스함유 연소 생산물의 온도를 더 높게 유지하기 위해 산화제 및 연료 입력 온도, 속도 및 질량 흐름률을 조절하는 단계와, (라) 상기 연소 생성물안에 포함된 거의 모든 액체 슬래그를 모아, 모든 슬래그를 분리하여 석출시켜, 열적 에너지 운반 가스함유 생성물을 조합된 열이용 장치로 인도하는 단계와, (마) 이 성성물이 열이용 장치로 들어갈때 상기 가스 함유 생성물을 ①약 2 내지 5 범위로 칼슘 대 유황의 질량비를 제공하도록 충분한 칼슘 함유 흡수제와, ② 약 871°(1600°F) 내지 1260°C(2300°F) 범위내의 가스함유 생성물의 유황 성분에 상기 흡수제가 접촉하는 온도를 유지하기 위해 충분한 공급 산화제와 결합하는 단계와, (바) 칼슘 함유 흡수제는 이 생성물이 열이용 장치안으로 통과하기 전에 가스함유 생성물 안으로 도입되어, 상기 공급 산화제는, 이로부터 나의 모든 불연성 광물 성분을 제거한 후에 가스함유 생산물로 혼합되고, (사) 열이용 장치에서의 화학량을 약 1.1내지 1.3정도로 유지하며, 약 1260°C(2300°F) 이하의 포획 온도에서 유황 흡수제를 유황 성분과 반응하여 포획하도록 하는 열이용 설비를 통하거나 열교환 장치로 이송되는 흡수제용 시간-온도 상태를 유지하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 유황 함유 탄소질 연료 연소 방법.
  12. 탄소의 대부분은 탄소 산화물로 전환되고 불연소물의 대부분은 액체 슬래그로 침전되도록 연소 조건을 유지하기 위하여 산화제 유입 질량 흐름비에 대한 연료 유입 질량 흐름비가 조절되는 연소 영역에서의 유황 함유 탄소질 연료 연소 방법에 있어서, 비교적 재가 없는 가스 생성물을 관련 열이용 설비에 이송하기 위하여 제공할 수 있도록, 연소 가스 생성물로부터 액체 슬래그를 분리시키고, 흡수제와 유황 성분의 반응을 증진시키는 온도 조건하에서 상기 가스 생성물이 열이용 설비로 들어갈때 상기 가스 생성물을 유황 흡수제와 접촉시켜, 상기 가스 생성물이 열이용 장치로부터 대기속으로 들어가기 전에 상기 가스 생성물로부터 대부분의 유황을 제거하는 것을 특징으로 하는 유황 함유 탄소질 연료 연소 방법.
  13. 제12항에 있어서, 유황 흡수제는 입지상 재료이고, 흡수제 입자는 가스 생성물 속으로 주입된 후 1 내지 10초 정도의 입자 운반 시간내에 가스 생성물과 혼합되고, 추가 산화제는 상기 흡수제와 거의 동일한 시간에 또는 그후 1 내지 10초 정도의 시간내에 가스 생성물과 혼합되고, 흡수제 입자는, 상기 가스 생성물이 열이용 설비로부터 대기속으로 들어가기 전에 상기 가스 생성물로부터 대부분의 유황을 제거하도록, 흡수제입자가 열이용장치로 들어가거나 통과할때 약 1260°C(2300°F)이하의 온도에서 흡수제 입자가 급속히 하소되어 상기 가스 생성물의 유황 함유 성분의 대부분과 반응하여 포획하도록 하는 온도 대 시간 프로필을 갖는 시간의 함수로서 접촉 가스의 온도가 감소하는 환경에 노출되는 것을 특징으로 하는 유황 함유 탄소질 연료 연소 방법.
  14. 제12항에 있어서, 가스생성물과 상기 흡수제는 적어도 약1260°C (2300°F)로 혼합물의 온도를 감소시키기에 충분한 양으로 추가 산화제와 혼합되는 것을 특징으로 하는 유황 함유 탄소질 연료 연소 방법.
  15. 제14항에 있어서, 가스 생성물, 흡수제 및 추가 산화제의 혼합물은 관련 열이용 설비로 들어간후 10초 정도의 시간내에 약 871°C (1600°) 내지 1093°C (2000°F) 사이의 온도로 감소되는 것을 특징으로 하는 유황 함유탄소질 연료 연소 방법
  16. 제12항 또는 제13항에 있어서, 유황 흡수제는 탄산 칼슘으로 이루어져 있고, 탄산 칼슘은 가스 생성물 속으로 주입된후 2 내지 20 정도의 시간내에 가스 생성물로부터 열에너지를 흡수함으로써 하소되는 것을 특징으로 하는 유황 함유 탄소질 연료 연소 방법.
  17. 제16항에 있어서, 유황 대 칼슘의 질량비는 약 2 내지 5 사이인 것을 특징으로 하는 유황 함유 탄소질 연료 연소 방법.
  18. 제14항에 있어서, 유황 흡수제와 추가 산화제는 가스 생성물을 첨가하기 전에 결합되는 것을 특징으로 하는 유황 함유 탄소질 연소 방법.
  19. 제12항 또는 13항에 있어서, 유황 흡수제는 열이용 장치속으로 들어가기 전에 가스 생성물에 첨가되어 상기 장치의 입구에서 거의 추가 산화제와 결합되는 것을 특징으로 하는 유황 함유 탄소질 연소 방법.
  20. 제13항 또는 14항에 있어서, 열이용 설비에서의 온도가 약 871°C(1600°F) 내지 약 1093°C(2000°F)의 범위인 것을 특징으로 하는 유황 함유 탄소질 연료 연소 방법.
  21. 제17항에 있어서, 칼슘 대 유황의 질량비가 약 2.5 내지 약 3.5인 것을 특징으로 하는 유황 함유 탄소질 연료 연소 방법.
    ※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.
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