KR102341121B1 - Downflow entrained reaction apparatus - Google Patents
Downflow entrained reaction apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- KR102341121B1 KR102341121B1 KR1020140186545A KR20140186545A KR102341121B1 KR 102341121 B1 KR102341121 B1 KR 102341121B1 KR 1020140186545 A KR1020140186545 A KR 1020140186545A KR 20140186545 A KR20140186545 A KR 20140186545A KR 102341121 B1 KR102341121 B1 KR 102341121B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- stage reactor
- solid fuel
- stage
- unburned
- reactor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 title abstract description 9
- 239000004449 solid propellant Substances 0.000 claims abstract description 47
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims abstract description 25
- 238000002309 gasification Methods 0.000 claims abstract description 18
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims abstract description 17
- 239000003245 coal Substances 0.000 claims description 24
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 19
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims description 11
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 4
- 239000000428 dust Substances 0.000 claims description 3
- 238000005194 fractionation Methods 0.000 claims description 3
- 239000002893 slag Substances 0.000 claims description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 abstract description 12
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 40
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910001882 dioxygen Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 4
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 4
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 3
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000003541 multi-stage reaction Methods 0.000 description 1
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J3/00—Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
- C10J3/46—Gasification of granular or pulverulent flues in suspension
- C10J3/48—Apparatus; Plants
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J3/00—Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
- C10J3/46—Gasification of granular or pulverulent flues in suspension
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J3/00—Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
- C10J3/46—Gasification of granular or pulverulent flues in suspension
- C10J3/48—Apparatus; Plants
- C10J3/482—Gasifiers with stationary fluidised bed
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Gasification And Melting Of Waste (AREA)
Abstract
본 발명의 일 실시예는 한번의 실험을 통해 에어 스테이징(air staging) 연소 및 가스화 반응 실험과, 파울링/슬래깅 실험을 동시에 할 수 있도록 개선된 하향식 분류층 반응장치를 제공하는 것으로, 본 발명의 일 측면에 따른 하향식 분류층 반응장치는 고체 연료 및 연소에 필요 충분한 산화 가스를 공급하여 연소하는 제1단 반응로; 상기 제1단 반응로의 하부에 제공되어 상기 제1단 반응로에서 미연소된 고체 연료의 가스화를 위해 산화 가스를 희박하게 공급하며 연소하여 제2단 반응로; 상기 제2단 반응로의 하부에 제공되어 상기 제2단 반응로에서 미연소된 고체 연료를 연소하기 위해 산화 가스를 공급하며 연소하는 제3단 반응로;를 포함한다.One embodiment of the present invention is to provide an improved top-down fractionated bed reactor so that an air staging combustion and gasification reaction experiment and a fouling/slagging experiment can be simultaneously performed through a single experiment. A top-down fractionated bed reactor according to an aspect of the present invention includes: a first stage reactor for supplying solid fuel and sufficient oxidizing gas for combustion; a second-stage reactor provided at a lower portion of the first-stage reactor to burn while thinly supplying an oxidizing gas for gasification of unburned solid fuel in the first-stage reactor; and a third-stage reactor provided below the second-stage reactor to burn while supplying an oxidizing gas to combust the unburned solid fuel in the second-stage reactor.
Description
본 발명은 고체 연료의 다단반응 및 파울링/슬래깅 시험에 사용되는 하향식 분류층 반응장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 미분탄을 연료로 사용하는 보일러 및 분류층 가스화기의 고체 연료 다단 반응성 및 파울링/슬래깅 특성을 시험하기 위한 하향식 분류층 반응장치에 관한 것이다.The present invention relates to a top-down fractionated bed reactor used for multi-stage reaction and fouling/slagging tests of solid fuel, and more particularly, to a solid fuel multi-stage reactivity and fouling of a boiler and a fractionated bed gasifier using pulverized coal as fuel. It relates to a top-down classification bed reactor for testing ring/slagging properties.
현재 소비되고 있는 대부분의 석탄은 대기압하에서의 발전용 보일러 등에서 연소되며, 이와 관련하여 대기압하에서의 발전용 보일러 등에서 연소되며, 이와 관련하여 대기압하에서의 석탄의 연소 특성실험을 수행할 수 있는 다양한 형태의 석탄가스화 반응장치가 개발되어 사용되고 있다.Most of the coal currently consumed is burned in a power generation boiler under atmospheric pressure, etc., and in relation to this, it is burned in a power generation boiler under atmospheric pressure. The device has been developed and is being used.
한편, 최근 고효율을 지닌 에너지의 개발에 대한 관심이 고조됨에 따라, 고온 고압하에서 석탄을 가스화하여 발전설비에 사용할 수 있는 석탄가스화 복합발전에 대한 연구가 신기술 개발을 위한 시도의 하나로서 활발히 진행되고 있다.On the other hand, as interest in the development of high-efficiency energy has recently increased, research on coal gasification combined cycle power generation that can be used in power generation facilities by gasifying coal under high temperature and high pressure is being actively conducted as one of the attempts to develop new technologies. .
따라서, 석탄을 원료로 사용하는 고온 고압 석탄가스화 반응기에서 발생하는 가스화 반응과정을 실험적으로 정확히 모사할 수 있는 고온 가압 석탄가스화 반응장치의 개발이 끊임없이 요구되어 왔으나, 상기한 종래의 석탄 가스화 반응장치는 고온 고압하에서 운용되는 석탄가스화 반응기에서 발생하는 연료 반응특성을 모사할 수 없으므로, 고온 고압하에서의 석탄 가스화 반응시 일어나는 석탄의 열분해, 촤(char)의 산화 및 가스화 반응 등에 대한 데이타를 얻는 것이 불가능하다는 문제점을 지니고 있었다.Therefore, there has been a constant demand for the development of a high-temperature and pressurized coal gasification reactor capable of accurately simulating the gasification reaction process occurring in a high-temperature and high-pressure coal gasification reactor using coal as a raw material. Since the fuel reaction characteristics generated in the coal gasification reactor operated under high temperature and pressure cannot be simulated, it is impossible to obtain data on the thermal decomposition of coal, oxidation and gasification of char, etc. that occur during the coal gasification reaction under high temperature and high pressure. had the
이에 따라 종래에는 특허공개 1997-042959호에 기재된 바와 같이, 대기압하에서는 물론, 고온 고압하에서의 석탄의 가스화 반응과정을 정확히 모사할 수 있는 고온 가압 분류층 반응장치가 개발되었다.Accordingly, as described in Korean Patent Application Laid-Open No. 1997-042959, a high-temperature and pressurized fractionated bed reactor capable of accurately simulating the gasification reaction process of coal under high temperature and high pressure as well as under atmospheric pressure has been developed.
종래의 고온 가압 분류층 반응장치(1)는 상부(10), 중앙부(30), 하부(50)의 3부분으로 이루어진 주요 압력용기로 구성되고, 반응관(32)의 가열을 위한 전열선을 포함하는 가열부(40)가 구비됩니다. 이러한 반응장치(1)는 고온 고압에 견딜 수 있도록 제조됩니다.The conventional high-temperature and pressurized fractionated bed reactor (1) is composed of a main pressure vessel consisting of three parts: an upper part (10), a central part (30), and a lower part (50), and includes a heating wire for heating the reaction tube (32). A
그러나, 종래의 고온 가압 분류층 반응장치(1)는 반응로가 1단으로 구성되어 있으며, 이에 따라 에어 스테이징(air staging) 연소 및 가스화 반응을 실험하는 다단 반응성 실험과, 고체 연료의 회성분의 특성인 파울링/슬래깅 실험을 동시에 진행할 수 없으며, 이에 따라 반복적인 실험이 요구되어 실험에 소요되는 시간이 증가하는 요인이 되고 있고, 실험 데이터의 일관성 및 신뢰성이 떨어지는 요인이 되고 있다.However, in the conventional high-temperature and pressurized fractionated
본 발명의 일 실시예는 한번의 실험을 통해 에어 스테이징(air staging) 연소 및 가스화 반응 실험과, 파울링/슬래깅 실험을 동시에 할 수 있도록 개선된 하향식 분류층 반응장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.An embodiment of the present invention aims to provide an improved top-down fractionated bed reactor so that an air staging combustion and gasification reaction experiment and a fouling/slagging experiment can be simultaneously performed through a single experiment .
본 발명의 일 측면에 따른 하향식 분류층 반응장치는 고체 연료 및 연소에 필요 충분한 산화 가스를 공급하여 연소하는 제1단 반응로; 상기 제1단 반응로의 하부에 제공되어 상기 제1단 반응로에서 미연소된 고체 연료의 가스화를 위해 산화 가스를 희박하게 공급하며 연소하여 제2단 반응로; 상기 제2단 반응로의 하부에 제공되어 상기 제2단 반응로에서 미연소된 고체 연료를 연소하기 위해 산화 가스를 공급하며 연소하는 제3단 반응로;를 포함한다.According to an aspect of the present invention, a top-down fractionated bed reactor includes: a first stage reactor for supplying solid fuel and sufficient oxidizing gas for combustion; a second-stage reactor provided at a lower portion of the first-stage reactor to burn while thinly supplying an oxidizing gas for gasification of unburned solid fuel in the first-stage reactor; and a third-stage reactor provided at a lower portion of the second-stage reactor to burn while supplying an oxidizing gas to combust the unburned solid fuel in the second-stage reactor.
또한, 상기 제1단 반응로는 제1가열유닛(114)이 구비된 제1단 반응로 본체와, 상기 제1단 반응로 본체의 상부에 제공되어 고체 연료를 공급하는 연료공급부(120)와, 상기 연료공급부(120)의 일측에 연계되는 제1가스 공급부(122)를 포함할 수 있다.In addition, the first stage reactor includes a first stage reactor body provided with a
또한, 상기 제2단 반응로는 제2가열유닛(134)이 구비된 제2단 반응로 본체와, 상기 제1단 반응로 본체와 상기 제2단 반응로 본체 사이에 연결하는 제1배가스 통로(140)와, 상기 제1배가스 통로(140)의 일측에 연계되는 제2가스 공급부(142)를 포함할 수 있다.In addition, the second stage reactor includes a second stage reactor body provided with a
또한, 상기 제3단 반응로는 주변부에 제3가열유닛(154)이 구비된 제3단 반응로 본체와, 상기 제2단 반응로 본체와 상기 제3단 반응로 본체 사이에 연결하는 제2배가스 통로와, 상기 제2배가스 통로의 일측에 연계되는 제3가스 공급부와, 상기 제3단 반응로의 하부에 제공되어 상기 제3단 반응로 본체에서 형성된 상기 고체 연료의 회분을 배출하는 미연분 포집부와, 상기 미연분 포집부의 전단에 제공되어 상기 고체 연료의 회분 일부를 포집하는 회분 포집부를 포함할 수 있다.In addition, the third stage reactor includes a third stage reactor body having a
또한, 상기 고체 연료는 석탄의 미분분말을 포함할 수 있다.In addition, the solid fuel may include a fine powder of coal.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 고체 연료의 분말 연소시 발생하는 연소 문제에 대한 매커니즘 분석 및 최적 효율 운전 조건의 도출을 위한 실험 데이터를 제공할 수 있고, 이에 따라 석탄 발전 보일러 등의 운전 조건을 효율적으로 결정할 수 있으며, 석탄 발전 보일러, 석탄 가스화 보일러의 운전 효율 향상에도 기여할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, it is possible to provide experimental data for analyzing a mechanism for a combustion problem occurring during powder combustion of a solid fuel and deriving an optimal efficient operating condition, and thus operating conditions of a coal power boiler, etc. It can be determined efficiently, and it can also contribute to the improvement of the operation efficiency of a coal power boiler and a coal gasification boiler.
도 1은 종래 기술에 따른 고온 가압 분류층 반응장치의 단면도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 하향식 분류층 반응장치의 단면도.1 is a cross-sectional view of a high-temperature pressurized fractionated bed reactor according to the prior art;
2 is a cross-sectional view of a top-down fractionated bed reactor according to an embodiment of the present invention.
이하, 본 발명의 일 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 본 발명의 실시형태는 여러 가지의 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시형태로만 한정되는 것은 아니다. 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있으며, 도면상의 동일한 부호로 표시되는 요소는 동일한 요소이다.
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Embodiments of the present invention may be modified in various other forms, and the scope of the present invention is not limited only to the embodiments described below. The shapes and sizes of elements in the drawings may be exaggerated for clearer description, and elements indicated by the same reference numerals in the drawings are the same elements.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 하향식 분류층 반응장치의 단면도이다.2 is a cross-sectional view of a top-down fractionated bed reactor according to an embodiment of the present invention.
도 2를 참고하면, 본 실시예의 하향식 분류층 반응장치(100)는 제1단 반응로(110), 제2단 반응로(130) 및 제3단 반응로(150)를 포함할 수 있으며, 이를 통해 에어 스테이징(air staging) 실험을 진행할 수 있다. 또한, 이러한 하향식 분류층 반응장치(100)는 다단으로 이루어진 각각의 반응로(110, 130, 150)로 고체 연료를 공급하여 연소하는 과정을 통해 연소에 대한 매커니즘을 분석할 수 있는 실험 조건을 다양하게 조절하는 실험 장치이다.Referring to FIG. 2 , the top-down fractionated
본 실시예에서 하향식 분류층 반응장치(100)에 사용되는 제1단 반응로(110)는 고체 연료 및 이 고체 연료의 연소에 필요 충분한 산화 가스를 공급하여 연소할 수 있다.In the present embodiment, the
이를 위해, 제1단 반응로(110)는 고체 연료 및 산화 가스의 연소를 위한 제1단 반응로 본체(112)를 포함할 수 있다. 제1단 반응로 본체(112)에는 제1가열유닛(114)이 구비될 수 있으며, 제1가열유닛(114)의 주변부는 내화물(116)로 둘러싸여 제공될 수 있다.To this end, the
일례로, 제1가열유닛(114)은 전력의 공급에 의해 발열하는 코일을 갖는 전기로일 수 있다.For example, the
또한, 제1단 반응로(110)에의 상부에는 연료로 사용되는 고체 연료를 공급하는 연료공급부(120)가 제공될 수 있다.In addition, a
또한, 이 연료공급부(120)의 일측에는 고체 연료의 연소를 위한 가스를 공급하는 제1가스 공급부(122)가 연계될 수 있다.In addition, the first
제1단 반응로(110)는 고체 연료의 연소에 필요 충분한 가스, 일례로 산화 가스인 산소가스(O2)가 공급될 수 있으며, 이때 질소가스(N2)가 함께 공급될 수 있다. 또한, 본 실시예에서 산화 가스로는 산소가스가 사용되는 것으로 설명하고 있으나, 일부의 이산화탄소(CO2)가 사용되는 것도 가능하다.The
제1단 반응로(110)의 작동온도는 최대 약 1,700 ℃인 것이 바람직하다.It is preferable that the operating temperature of the
또한, 제1단 반응로(110)의 하부에는 제2단 반응로(130)가 제공될 수 있다.In addition, a second stage reactor 130 may be provided at a lower portion of the
제2단 반응로(130)는 제1단 반응로(110)에서 미연소된 고체 연료를 가스화할 수 있다.The second stage reactor 130 may gasify the unburned solid fuel in the
이를 위해 제2단 반응로(130)는 산화 가스를 희박하게 공급하며 미연소된 고체 연료를 연소할 수 있으며, 이 과정에서 미연소된 고체 연료가 가스화될 수 있다.To this end, the second stage reactor 130 may burn the unburned solid fuel while thinly supplying the oxidizing gas, and in this process, the unburned solid fuel may be gasified.
제2단 반응로(130)는 미연소된 고체 연료의 연소를 위한 제2단 반응로 본체(132)를 포함할 수 있다. 또한, 제2단 반응로 본체(132)에는 제2가열유닛(134)이 구비될 수 있으며, 제2가열유닛(134)의 주변부는 내화물(136)로 둘러싸여 제공될 수 있다.The second stage reactor 130 may include a second
또한, 제2단 반응로 본체(132)는 제1단 반응로 본체(112)로부터 미연소된 고체 연료 및 배가스가 공급되는 제1배가스 통로(140)가 제공될 수 있다.In addition, the second
제1배가스 통로(140)는 제1단 반응로 본체(112)와 제2단 반응로 본체(132) 사이에 제공될 수 있다.The first
또한, 제1배가스 통로(140)의 일측에는 제2가스 공급부(142)가 연계될 수 있다. 제2가스 공급부(142)는 미연소된 고체 연료의 연소를 위해 필요한 최소한의 가스를 공급할 수 있다. 이때, 제2가스 공급부(142)에서 공급되는 가스는 산화제인 산소가스가 희박하게 포함된 가스로서, 이에 따라 미연소된 고체 연료가 완전 연소되지 못하고 분해되며 가스화될 수 있다.In addition, the second
한편, 제2단 반응로(130)의 작동온도는 최대 약 1,700 ℃인 것이 바람직하다.On the other hand, it is preferable that the operating temperature of the second stage reactor 130 is at most about 1,700 °C.
또한, 제2단 반응로(130)의 하부에는 제3단 반응로(150)가 제공될 수 있다.In addition, a
제3단 반응로(150)는 제2단 반응로(130)에서 미연소된 고체 연료를 연소하기 위해 산화 가스를 공급하며 연소할 수 있다. 바람직하게는 제3단 반응로(150)에서는 미연소된 고체가 완전 연소되도록 산화 가스를 공급하는 것이 바람직하다.The
제3단 반응로(150)는 미연소된 고체 연료의 연소를 위한 제3단 반응로 본체(152)를 포함할 수 있다. 또한, 제3단 반응로 본체(152)에는 제3가열유닛(154)이 구비될 수 있으며, 제3가열유닛(154)의 주변부는 내화물(156)로 둘러싸여 제공될 수 있다.The
또한, 제3단 반응로 본체(152)는 제2단 반응로 본체(132)로부터 미연소된 고체 연료, 가스화된 고체 연료 및 배가스가 공급되는 제2배가스 통로(160)가 제공될 수 있다.In addition, the third
또한, 제2배가스 통로(160)의 일측에는 제3단 반응로 본체(152)로 연소를 위한 산화 가스인, 산소가스 및 일부의 질소가스를 공급하기 위한 제3가스 공급부(162)가 연계될 수 있다.In addition, a third
또한, 제3단 반응로(150)의 하부에는 제3단 반응로 본체(152)에서 고체 연료의 연소로 형성된 회분을 배출하는 미연분 포집부(170)가 제공될 수 있다.In addition, an unburned
또한, 미연분 포집부(170)의 전단에는 고체 연료의 회분 일부를 포집하는 회분 포집부(164)가 제공될 수 있다.In addition, an
회분 포집부(164)는 원통 형태로 제공될 수 있고, 일측에는 설치되는 지지부(166)에 의해 제3단 반응로 본체(152)의 중앙에 배치될 수 있다.The
회분 포집부(164)는 고체 연료의 회분 일부를 포집할 수 있으며, 이때 제3단 반응로(150)에서 불완전 연소된 고체 연료의 카본 퇴적물과, 고체 연료의 연소시 용융화된 회분이 제3단 반응기 본체 내부에 부착되며 고착되어 형성되는 파울링/슬래그 등을 포집할 수 있다.The
이와 같이, 제3단 반응로(150)에서 발생하는 회분은, 석탄 발전 보일러 또는 석탄 가스화 보일러 등에서 발생하는 회분(ash)과 동일하며, 이들 회분을 포집함으로써, 고체 연료의 파울링/슬래깅 특성을 실험을 통해 연소 문제에 대한 매커니즘 분석 및 최적 효율 운전 조건의 도출을 위한 실험 데이터를 제공할 수 있다.As described above, the ash generated in the
본 실시예에서 고체 연료로는 석탄의 미분분말이 사용될 수 있으며, 이러한 본 실시예의 하향식 분류층 반응장치(100)를 이용하여 석탄의 미분분말을 사용하는 석탄 발전 보일러 또는 석탄 가스화 보일러 등의 연소 장치의 운전 온도 및 시간을 결정하는 매커니즘을 파악할 수 있고, 이를 통해 석탄 발전 보일러 또는 석탄 가스화 보일러 등의 연소 장치의 최적의 연소효율 및 운전이 안정성을 확보할 수 있다.
In this embodiment, fine powder of coal may be used as the solid fuel, and a combustion device such as a coal power boiler or coal gasification boiler using fine powder of coal using the top-down fractionated
본 발명은 상술한 실시형태 및 첨부된 도면에 의해 한정되지 아니하며, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.The present invention is not limited by the above-described embodiments and the accompanying drawings, and it is common in the art that various types of substitutions, modifications and changes are possible within the scope without departing from the technical spirit of the present invention described in the claims. It will be obvious to those with knowledge.
100: 하향식 분류층 반응장치 110: 제1단 반응로
112: 제1단 반응로 본체 114: 제1가열유닛
120: 연료공급부 122: 제1가스 공급부
130: 제2단 반응로 132: 제2단 반응로 본체
134: 제2가열유닛 140: 제1배가스 통로
142: 제2가스 공급부 150: 제3단 반응로
152: 제3단 반응로 본체 154: 제3가열유닛
160: 제2배가스 통로 162: 제3가스 공급부
164: 회분 포집부 170: 미연분 포집부100: top-down classification bed reactor 110: first stage reactor
112: first stage reactor body 114: first heating unit
120: fuel supply 122: first gas supply
130: second stage reactor 132: second stage reactor body
134: second heating unit 140: first exhaust gas passage
142: second gas supply unit 150: third stage reactor
152: third stage reactor body 154: third heating unit
160: second exhaust gas passage 162: third gas supply unit
164: ash collecting unit 170: unburned ash collecting unit
Claims (5)
상기 제1단 반응로의 하부에 제공되어 상기 제1단 반응로에서 미연소된 고체 연료의 가스화를 위해 산화 가스를 희박하게 공급하며 연소하여 제2단 반응로;
상기 제2단 반응로의 하부에 제공되어 상기 제2단 반응로에서 미연소된 고체 연료를 연소하기 위해 산화 가스를 공급하며 연소하는 제3단 반응로;
를 포함하고,
상기 제3단 반응로는,
주변부에 제3가열유닛이 구비된 제3단 반응로 본체와,
상기 제2단 반응로와 상기 제3단 반응로 본체 사이에 연결되는 제2배가스 통로와,
상기 제2배가스 통로의 일측에 연계되는 제3가스 공급부와,
상기 제3단 반응로의 하부에 제공되어 상기 제3단 반응로 본체에서 형성된 상기 고체 연료의 회분을 배출하는 미연분 포집부와,
상기 미연분 포집부의 전단에 제공되어 상기 고체 연료의 회분 일부 및 상기 고체 연료의 회분에 의해 형성되는 파울링과 슬래그를 포집하는 회분 포집부를 포함하는 하향식 분류층 반응장치.a first stage reactor for combustion by supplying solid fuel and sufficient oxidizing gas necessary for combustion;
a second-stage reactor provided at a lower portion of the first-stage reactor to burn while thinly supplying an oxidizing gas for gasification of unburned solid fuel in the first-stage reactor;
a third stage reactor provided below the second stage reactor to burn while supplying an oxidizing gas to combust the unburned solid fuel in the second stage reactor;
including,
The third stage reactor,
A third stage reactor body having a third heating unit in its periphery;
a second exhaust gas passage connected between the second stage reactor and the third stage reactor body;
a third gas supply unit connected to one side of the second exhaust gas passage;
an unburned ash collecting unit provided at a lower portion of the third stage reactor to discharge ash of the solid fuel formed in the third stage reactor body;
and an ash collecting unit provided at a front end of the unburned dust collecting unit to collect a portion of ash of the solid fuel and fouling and slag formed by the ash of the solid fuel.
제1가열유닛이 구비된 제1단 반응로 본체와,
상기 제1단 반응로 본체의 상부에 제공되어 고체 연료를 공급하는 연료공급부와,
상기 연료공급부의 일측에 연계되는 제1가스 공급부를 포함하는 하향식 분류층 반응장치.The method according to claim 1, wherein the first stage reactor
A first stage reactor body provided with a first heating unit;
a fuel supply unit provided on an upper portion of the first stage reactor body to supply solid fuel;
A top-down fractionation bed reactor including a first gas supply unit connected to one side of the fuel supply unit.
제2가열유닛이 구비된 제2단 반응로 본체와,
상기 제1단 반응로 본체와 상기 제2단 반응로 본체 사이에 연결하는 제1배가스 통로와,
상기 제1배가스 통로의 일측에 연계되는 제2가스 공급부를 포함하는 하향식 분류층 반응장치.The method according to claim 1, The second stage reactor
a second stage reactor body provided with a second heating unit;
a first exhaust gas passage connecting between the first stage reactor body and the second stage reactor body;
A down-flow fractionation bed reactor including a second gas supply unit connected to one side of the first exhaust gas passage.
상기 고체 연료는 석탄의 미분분말을 포함하는 하향식 분류층 반응장치.
4. The method according to any one of claims 1 to 3,
The solid fuel is a top-down fractionated bed reactor comprising a fine powder of coal.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020140186545A KR102341121B1 (en) | 2014-12-22 | 2014-12-22 | Downflow entrained reaction apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020140186545A KR102341121B1 (en) | 2014-12-22 | 2014-12-22 | Downflow entrained reaction apparatus |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20160077384A KR20160077384A (en) | 2016-07-04 |
| KR102341121B1 true KR102341121B1 (en) | 2021-12-21 |
Family
ID=56500840
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020140186545A Active KR102341121B1 (en) | 2014-12-22 | 2014-12-22 | Downflow entrained reaction apparatus |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102341121B1 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3726202B1 (en) * | 2019-04-15 | 2022-12-21 | L'air Liquide, Société Anonyme Pour L'Étude Et L'exploitation Des Procédés Georges Claude | Method for on-line control of a slag forming gasification process and installation for a gasification process |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013078880A1 (en) | 2011-12-01 | 2013-06-06 | National Institute Of Clean-And-Low-Carbon Energy | A multi-stage plasma reactor system with hollow cathodes for cracking carbonaceous material |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6453743U (en) * | 1987-09-29 | 1989-04-03 | ||
| KR960700328A (en) * | 1992-12-30 | 1996-01-19 | 아더 이. 푸니어 2세 | High performance coal gasifier system |
| KR0147900B1 (en) | 1995-12-22 | 1998-08-01 | 이종훈 | High Pressure Pressurized Bed Reactor |
| KR101172788B1 (en) * | 2009-11-30 | 2012-08-09 | 한국전력공사 | Multi-stage type coal gasifier |
-
2014
- 2014-12-22 KR KR1020140186545A patent/KR102341121B1/en active Active
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013078880A1 (en) | 2011-12-01 | 2013-06-06 | National Institute Of Clean-And-Low-Carbon Energy | A multi-stage plasma reactor system with hollow cathodes for cracking carbonaceous material |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20160077384A (en) | 2016-07-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| AU2007347600B2 (en) | Fuel gasification equipment | |
| KR950032980A (en) | Coal-fired Cogeneration System Combined with Fuel Reformer | |
| HUP0401457A2 (en) | Method for producing clean energy from coal | |
| RU2014125368A (en) | METHOD AND DEVICE FOR GASIFICATION OF SOLID FUELS IN A WEIGHTED FLOW UNDER PRESSURE | |
| RU2012107293A (en) | METHOD OF RESTORING BASED ON REFORMING GAS WITH REDUCED NOX EMISSIONS | |
| US20140175803A1 (en) | Biomass conversion reactor power generation system and method | |
| CN101679885B (en) | Process to start-up a coal gasification reactor | |
| Leimert et al. | The Heatpipe Reformer with optimized combustor design for enhanced cold gas efficiency | |
| KR101466836B1 (en) | Fixed bed gasifier | |
| JP2014227588A (en) | Apparatus for producing direct-reduced iron and method of producing direct-reduced iron | |
| RU2315083C2 (en) | Solid fuel gasifier | |
| KR102341121B1 (en) | Downflow entrained reaction apparatus | |
| JP2011220541A (en) | Boiler facility | |
| JP5535732B2 (en) | Boiler equipment | |
| US20130255916A1 (en) | Gasifier Cooling System with Convective Syngas Cooler and Quench Chamber | |
| JP5256811B2 (en) | Gas generating furnace purging method and apparatus | |
| US8858660B2 (en) | Cooled gasifier vessel throat plug with instrumentation cavity | |
| US9528056B2 (en) | Integrated gasifier and syngas cooler | |
| CN113167472A (en) | Stave, gasification furnace, gasification combined power generation plant, and method for manufacturing stave | |
| JP3559163B2 (en) | Gasification method using biomass and fossil fuel | |
| JP2006002042A (en) | Biomass carbonization / gasification system and carbonization / gasification method | |
| JP2010270264A (en) | Circulating fluidized bed type gasification method and apparatus | |
| JP5503485B2 (en) | Biomass carbonization / gasification system and carbonization / gasification method | |
| GB2472610A (en) | Gasification Reactor with vertical grates | |
| JP2011219525A (en) | Gasification furnace and boiler facility |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PA0109 | Patent application |
Patent event code: PA01091R01D Comment text: Patent Application Patent event date: 20141222 |
|
| PG1501 | Laying open of application | ||
| PA0201 | Request for examination |
Patent event code: PA02012R01D Patent event date: 20191128 Comment text: Request for Examination of Application Patent event code: PA02011R01I Patent event date: 20141222 Comment text: Patent Application |
|
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| PE0902 | Notice of grounds for rejection |
Comment text: Notification of reason for refusal Patent event date: 20210622 Patent event code: PE09021S01D |
|
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| PE0701 | Decision of registration |
Patent event code: PE07011S01D Comment text: Decision to Grant Registration Patent event date: 20211214 |
|
| GRNT | Written decision to grant | ||
| PR0701 | Registration of establishment |
Comment text: Registration of Establishment Patent event date: 20211215 Patent event code: PR07011E01D |
|
| PR1002 | Payment of registration fee |
Payment date: 20211216 End annual number: 3 Start annual number: 1 |
|
| PG1601 | Publication of registration |