KR100391703B1 - Method and apparatus for providing bed media for fluidized bed combustor - Google Patents

Abstract

본 발명은 유동층 연소로의 유동매체 공급방법 및 장치를 개시한다.The present invention discloses a method and apparatus for supplying a fluidized medium to a fluidized bed combustion furnace.

본 발명은 연소로 내에 석탄입자와 유동매체를 공급하고 그 하부로부터 공기를 주입하여 유동매체가 부유 유동층 상태로 순환하면서 석탄입자를 연소시키며, 연소로 내부에서 석탄입자의 연소에 의해 운전에 적합한 입도와 물성치를 갖는 유동매체가 생성되는 유동층 연소로에 있어서, 연소로 내부에서 생성된 고온의 유동매체를 유동매체 열교환기로부터 추출하여 제 1차 및 제 2차 냉각수단을 통해 고온의 유동매체 온도를 저하시키고, 이송기(transporter)와 이송 배관을 통해 유동매체 저장수단(bed media silo)에 유동매체를 저장하여 필요시에 공급밸브를 통해 가동중인 연소로에 유동매체를 공급하는 것을 특징으로 한다.The present invention supplies coal particles and a fluid medium in a combustion furnace and injects air from the bottom thereof to burn coal particles while the fluidized medium circulates in a floating fluidized bed, and is suitable for operation by combustion of coal particles in the furnace. In a fluidized bed combustor in which a fluidized medium having a mass and physical properties is produced, a high temperature fluidized medium temperature is extracted through a first and second cooling means by extracting a high-temperature fluidized medium generated in the furnace from a fluidized medium heat exchanger. It lowers, and stores the fluid in the bed media silo through the transporter and the transport pipe to supply the fluid to the combustion furnace in operation through the supply valve if necessary.

본 발명에 따르면, 연소로 운전중에 연소로 내부에서 자연적으로 생성되는 최적조건(입도, 재질, 형상)의 유동매체를 자동적으로 추출, 냉각, 이송, 저장 투입할 수 있으므로 별도의 유동매체 생산설비가 불필요하며, 연소로의 안정적 운영과 고효율 운전으로 경제적인 설비 운영을 기할 수 있다.According to the present invention, it is possible to automatically extract, cool, transfer and store the fluid in the optimum conditions (particle size, material, shape) naturally generated inside the furnace during operation of the furnace, so that a separate fluid medium production facility is provided. It is unnecessary and economical facility operation can be achieved by stable operation of combustion furnace and high efficiency operation.

Description

유동층 연소로의 유동매체 공급방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR PROVIDING BED MEDIA FOR FLUIDIZED BED COMBUSTOR}METHOD AND APPARATUS FOR PROVIDING BED MEDIA FOR FLUIDIZED BED COMBUSTOR}

본 발명은 유동층 연소로의 유동매체 공급방법 및 장치에 관한 것으로, 더욱상세하게는 내부에서 자연적으로 생성되는 최적조건의 유동매체를 연소로 운전 중에 자동적으로 추출, 냉각, 이송, 저장, 투입할 수 있는 유동층 연소로의 유동매체 공급방법 및 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a method and apparatus for supplying a fluidized medium to a fluidized bed combustor, and more particularly, to automatically extract, cool, transport, store, and input fluids having optimal conditions naturally generated therein during the operation of a furnace. The present invention relates to a method and an apparatus for supplying a fluidized medium to a fluidized bed combustion furnace.

유동층 연소 기술은 현재까지 개발된 연소기술 중에서 가장 바람직한 새로운 석탄 연소 이용 방식으로서 석탄을 적당하게 분쇄하여 만든 석탄 입자들과 유동 매체, 예컨대, 석탄, 석회석, 회(Ash), 모래 등의 혼합 가루에 적정 속도의 공기를 불어넣어 부유 유동층(Suspended Fluidzed Bed) 상태로 만들어 연소시키는 방법이다.Fluidized bed combustion technology is the most desirable new method of coal combustion developed to date, and is suitable for coal particles produced by properly crushing coal and mixed powders of fluid media such as coal, limestone, ash, sand, and the like. It is a method of blowing air at an appropriate speed to make a suspended fluidzed bed and burning it.

이 기술은 그 독특한 연소 원리 때문에 재래식 석탄연소 기술에 비하여 석탄이 가지는 많은 문제점들을 극복할 수 있는데, 예를 들면, 연소시 비교적 안정성을 유지시킬 수 있는 한편, 낮은 온도에서도 연소시킬 수 있기 때문에 저질 연탄이나 원탄 폐석까지도 원료로 사용할 수 있고, 석회석의 엉겨붙음을 방지하여 주므로 예기치 않게 발생하는 여러 가지 부작용을 동시에 제거할 수 있는 이점이 있다.Because of its unique combustion principle, this technology overcomes many of the problems that coal has over conventional coal-fired technologies. For example, low-briquette coal can be burned at low temperatures while maintaining relatively stable combustion. Even raw coal waste-rock can be used as a raw material, and prevents agglomeration of limestone, which has the advantage of simultaneously eliminating unexpected side effects.

또한 NOx라는 공해성 기체(과열 때문에 공기 중 질소가 산화되어 발생하는 경우가 많음)를 적게 배출하고 연소로의 제작시 특수재료를 많이 사용치 않아도 되기 때문에 비교적 저렴한 가격으로 제작할 수 있다.In addition, it can be produced at a relatively low price because it emits less polluting gas (NOx is often generated due to oxidization of nitrogen due to overheating) and does not have to use a lot of special materials when manufacturing a combustion furnace.

유동층 연소는 열전달 효율이 매우 높고 그 열전달 면적이 재래식 미분탄 연소기의 1/3∼1/4이면 충분해서 연소로의 제작이 훨씬 간편하고 경제적 이득도 크다. 석회석과 같은 유동매체의 황화반응 때문에 연소로 내 탈황효과가 있는 것도 특징 중의 하나이다.Fluidized bed combustion has a very high heat transfer efficiency and its heat transfer area is 1/3 to 1/4 of that of a conventional pulverized coal combustor, which makes the combustion furnace much easier and economically advantageous. One of the characteristics is the desulfurization effect in the furnace due to the sulfiding reaction of the fluidized medium such as limestone.

노(爐)내 고체의 구성 성분은 주로 비활성 매체로 모래, 회분 혹은 석회석과 같은 탈황제이며, 연료인 석탄의 양은 전체 체적의 1∼4% 정도에 지나지 않는다. 이와 같은 특성으로 인하여 기술적으로 연료의 수용폭이 넓어져 다양한 성질의 저열량, 고유황 함유, 점착성, 고수분 함유 연료에 적용 가능하다. 또 탈황제의 노 내 주입에 의한 직접탈황으로 별도의 배연 탈황설비가 불필요하다.The solid components in the furnace are mainly inert media, desulfurizers such as sand, ash or limestone, and the amount of coal as fuel is only 1 to 4% of the total volume. Due to these characteristics, the width of the fuel is technically widened, and thus it is applicable to low calorie content, high sulfur content, adhesiveness, and high moisture content fuel of various properties. In addition, there is no need for a separate flue gas desulfurization facility by direct desulfurization by injecting a desulfurization agent into a furnace.

유동층의 연소온도는 비활성 층물질의 용융온도보다 낮아야 한다. 따라서 조업 온도는 750∼900 ℃ 범위이다. 이는 비교적 낮은 온도이므로 NOx 생성의 억제에도 유리하다. 석탄의 연소열은 비활성 층물질에 전달되며, 이어서 연소로 내 전열면에 전달된다. 격렬한 고체혼합현상으로 인하여 전열면에서 열전달계수는 보통 고온의 기체가 지나는 연소로의 열전달 계수는 보다 크다.The combustion temperature of the fluidized bed should be lower than the melting temperature of the inert bed material. The operating temperature is therefore in the range of 750-900 ° C. This is a relatively low temperature, which is also advantageous for suppressing NOx production. The heat of combustion of the coal is transferred to the inert bed material and then to the heat transfer surface in the furnace. Due to the vigorous solid mixing phenomenon, the heat transfer coefficient on the heat transfer surface is usually higher than that of the combustion furnace through which hot gases pass.

바닥의 기체 분산판으로 공기가 주입되는 통 속에, 초기에 고체를 장입한 후 유속을 증가시킬 때, 입자들이 유동을 시작하는 유속을 최소 유동화속도라고 한다. 유속을 보다 증가시키면 고체층 내에 기포가 생성되며, 이 기포는 분산판에서 생성되어 상승하면서 기포간의 합체에 의하여 그 크기가 성장한다. 기포가 상승할 때 기포 밑에는 후류(Wale)가 형성되어 기포와 같이 상승하면서 입자들을 위로 분산시키며, 이에 대한 반작용으로 입자들은 하부로 역혼합을 일으키게 된다.The flow rate at which particles begin to flow is called the minimum fluidization rate when the flow rate is increased after initially charging solids in a cylinder through which air is injected into the bottom gas dispersion plate. As the flow rate is further increased, bubbles are formed in the solid layer, which bubbles are formed in the dispersion plate and rise in size by coalescing between the bubbles. When the bubble rises, a wale is formed below the bubble, which rises like a bubble, dispersing the particles upward, and in response, the particles reversely mix downward.

이 거동은 유속이 증가할수록 더욱 활발해지며, 이를 기포 유동층이라고 한다. 층 표면에서 기포가 깨어지면서 프리보드(freeboard)에 분산시킨 입자들은 TDH(transport disengaging height) 내에서 고체의 종말속도에 따라 종말속도가 유속보다 크면 다시 떨어져서 층으로 되돌아오고 유속이 종말속도보다 크면 이 입자들은 유동층 밖으로 비말동반(entrainment)되어 나가게 된다. 비말동반되어 나가는입자는 보통 사이클론에서 포집되어 다시 유동층으로 주입된다.This behavior becomes more active as the flow rate increases, which is called a bubble fluidized bed. Particles dispersed on the freeboard as bubbles break on the surface of the layer fall back to the bed when the end velocity is greater than the flow rate, depending on the end velocity of the solid, within the transport disengaging height (TDH). The particles are entrained out of the fluidized bed. Entrained particles are usually collected in a cyclone and injected back into the fluidized bed.

만일 고체층의 높이가 높고 유속이 계속 증가하면 기포는 계속 성장하여 크기가 층의 직경과 거의 같게 되는데, 이 때를 슬러깅(Slugging) 상태라고 한다. 유속이 계속 증가하면 기포가 분쇄되어 기체와 고체가 훨씬 원활하게 접촉하는 난류층(Turbulent Bed)상태에 이르게 된다. 유속을 더욱 증가시키면 모든 입자가 기체에 의해서 수송되어 밖으로 유출되는 공기 수송영역에 도달된다. 이 때 사이클론으로 유출입자를 포집하여 반응기 내로 재순환시킴으로써 고체층을 유지시키는데 이를 고속 유동층(Fast Bed)이라고 한다. 한편 이러한 구조를 총칭하여 순환 유동층이라고 하는데, 유속이 입자의 종말속도보다 크면 모든 입자는 유동층을 떠나게 되므로 유동층의 최대속도는 보통 주어진 입자의 종말속도가 된다.If the height of the solid layer is high and the flow rate continues to increase, the bubble continues to grow and its size is approximately equal to the diameter of the layer. This time is called a slugging state. As the flow rate continues to increase, bubbles are pulverized, leading to a turbulent bed where gas and solids are in much more contact. Further increasing the flow rate leads to an air transport zone where all particles are transported by the gas and outflow. At this time, the effluent particles are collected by a cyclone and recycled into the reactor to maintain a solid bed, which is called a fast bed. On the other hand, such a structure is collectively called a circulating fluidized bed. If the flow rate is greater than the end velocity of the particles, all the particles leave the fluidized bed, so the maximum velocity of the fluidized bed is usually the end velocity of a given particle.

유동층 연소로는 조업 압력에 따라 상압인 상압 유동층과 약 10 기압인 가압유동층으로 분류되고, 유동 특성에 따라 기포 유동층과 순환 유동층으로 분류된다.The fluidized bed combustor is classified into a normal pressure fluidized bed which is atmospheric pressure and a pressurized fluidized bed which is about 10 atm, depending on the operating pressure.

가압 유동층은 현재 상용화 개발단계에 있으며, 가압의 연소기체를 가스터빈에 사용하여 증기터빈과 함께 복합발전을 이루어 발전효율을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.The pressurized fluidized bed is currently in the commercial development stage, and there is an advantage in that a combined power generation with a steam turbine is used to improve the power generation efficiency by using a pressurized combustion gas in a gas turbine.

상압의 기포 유동층은 약 1.8 m/s의 유동화속도(공탑기체속도)에서 조업되며, 약 40 MW 이하의 중소형 산업용 연소로에 사용된다. 상압의 순환 유동층은 약 5m/s의 유동화속도에서 조업되며, 약 40 MW 이상의 산업용 및 발전용 연소로로 사용된다.The atmospheric bubble fluidized bed is operated at a fluidization rate (air tower gas velocity) of about 1.8 m / s and is used for small and medium industrial combustion furnaces of about 40 MW or less. Atmospheric circulating fluidized beds operate at fluidization rates of about 5 m / s and are used for industrial and power combustion furnaces of over 40 MW.

유동매체는 정상 운전에서 유동상태로 존재하며, 유동매체는 새로 투입되는석탄과 접촉하여 석탄을 가열시키고 연소시키거나 순환과정에서 물에 열을 전달하는 중요한 역할을 수행한다. 연소로 운전중 유동매체의 양이 부족하거나 조성이 불량하면 연소로에서 석탄의 정상적인 연소가 불가능하거나 온도가 기준치 이상으로 과열되는 이상운전을 초래한다.The fluid medium is in a flow state in normal operation, and the fluid medium plays an important role in contacting newly introduced coal to heat and burn coal or to transfer heat to water in the circulation. Insufficient amount or poor composition of fluid during operation of the furnace results in abnormal operation of coal in the combustion furnace or overheating of the temperature above the reference value.

내부 유동매체의 조성(입도, 재질, 형상)은 연소로 운전 조건을 결정하는 가장 중요한 요소 중의 하나이다. 한편, 연소로 내부에서 석탄의 연소에 의해 자연적으로 생성된 유동매체는 연소로 운전에 가장 적합한 입도와 물성치를 갖고 있다. 따라서, 연소로 재가동시나 운전 중에 유동매체를 보충하거나 충진 시에 이와 같이 연소에 의해 자연적으로 생성된 유동매체를 공급하는 것이 바람직하다. 그러나, 운전 중에 생성된 유동매체가 고온(750∼900 ℃) 상태로 존재하여 재활용에 대비한 추출이 어려울 뿐만 아니라, 연소로 정비 또는 내부유동상태 이상 발생 시에 굵은 입도의 회(Ash)와 함께 외부로 버려지고 있어 재사용이 불가능하여 자원의 손실과 환경 오염을 유발하고 있다.The composition (particle size, material, shape) of the internal fluid is one of the most important factors that determine the operating conditions of the furnace. On the other hand, the fluid medium naturally generated by the combustion of coal in the furnace has the most suitable particle size and physical properties for the operation of the furnace. Therefore, it is desirable to supply the fluid medium which is naturally generated by the combustion when refilling or filling the fluid medium during restart or operation of the combustion furnace. However, it is difficult to extract for recycling due to the presence of high temperature (750 ~ 900 ℃) fluids generated during operation, and with thick ash when ash furnace maintenance or internal flow condition occurs. It is thrown away and cannot be reused, causing loss of resources and environmental pollution.

기존의 유동층 연소로는 대부분 역청탄 또는 갈탄 등과 같은 연료를 사용하고 있어 무연탄을 사용하는 유동층 연소로와는 유동매체 성상이 상이하여 호환성을 갖고 사용하기에 곤란하다.Most of the conventional fluidized bed combustors use fuels such as bituminous coal or lignite, and thus are difficult to be used with compatibility because the fluidized medium characteristics are different from the fluidized bed combustors using anthracite coal.

한편, 무연탄을 사용하는 유동층 연소로에 적합한 유동매체로서 강(섬진강 및 남한강)에서 채취하여 체로 친 모래를 사용해 보았다. 그러나, 모래의 융점(950℃)이 낮아 노 내에 클링커(Clinker)가 형성되거나, 모래의 비중이 커 유동성이 크게 떨어지는 문제가 발생되었다.On the other hand, sifted sand collected from steel (Sumjin River and Namhan River) was used as a fluid medium suitable for a fluidized bed combustor using anthracite coal. However, since the melting point of the sand (950 ° C.) is low, a clinker is formed in the furnace, or the gravity of the sand is large, resulting in a problem of greatly inferior fluidity.

또 다른 방편으로, 저회 저장고(Bed Ash Storage Sillo) 하부에 1 mm의 스크린(Screen)을 설치하여 생산한 저급의 유동매체는 적합한 입도(0.1~0.4 mm)로 생산하기 어렵고, 유동불량에 따른 국부적인 고온 운전과 연소 효율 저하의 문제점을 안고 있다. 더욱이 운반, 투입과정에서 환경 오염과 과다한 비용이 발생된다.As a further alternative, low-grade fluids produced by installing a screen of 1 mm under the Bed Ash Storage Sillo are difficult to produce at a suitable particle size (0.1 to 0.4 mm) and are subject to localized flow. Phosphorus has problems of high temperature operation and lower combustion efficiency. Moreover, the pollution and the excessive costs are incurred during the transportation and input process.

따라서 본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 연소로 내부에서 자연적으로 생성되는 최적조건(입도, 재질, 형상)의 유동매체를 연소로 운전 중에 자동적으로 추출, 냉각, 이송, 저장 투입이 가능토록 한 유동층 연소로의 유동매체 공급방법 및 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention is to solve such a conventional problem, and automatically extracts, cools, transfers, and stores the fluid in the optimum condition (particle size, material, shape) generated naturally in the furnace during operation of the furnace. It is an object of the present invention to provide a method and apparatus for supplying a fluidized medium to such a fluidized bed combustion furnace.

이와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명은 연소로 내에 석탄입자와 유동매체를 공급하고 그 하부로부터 공기를 주입하여 유동매체가 부유 유동층 상태로 순환하면서 석탄입자를 연소시키며, 연소로 내부에서 석탄입자의 연소에 의해 운전에 적합한 입도와 물성치를 갖는 유동매체가 생성되는 유동층 연소로에 있어서, 연소로 내부에서 생성된 고온의 유동매체를 유동매체 열교환기로부터 추출하여 제 1차 및 제 2차 냉각수단을 통해 고온의 유동매체 온도를 저하시키고, 이송기와 이송 배관을 통해 유동매체 저장수단에 유동매체를 저장하여 필요시에 공급밸브를 통해 가동중인 연소로에 유동매체를 공급하는 유동층 연소로의 유동매체 공급방법 및 장치를 제공하는 것이다.The present invention for realizing the above object is to supply coal particles and fluid medium in the combustion furnace and inject air from the bottom to burn the coal particles while the fluidized medium is circulated in the floating fluidized bed, the coal particles in the furnace In a fluidized bed combustor in which a fluidized medium having a particle size and physical property suitable for operation is produced by combustion, the first and second cooling means are extracted by extracting a high-temperature fluidized medium generated inside the combustion furnace from the fluidized medium heat exchanger. Supplying the fluidized medium to the fluidized bed combustor which lowers the temperature of the fluidized medium at a high temperature and stores the fluidized medium in the fluidized medium storage means through the feeder and the conveying pipe, and supplies the fluidized medium to the combustor operated through the supply valve when necessary. It is to provide a method and apparatus.

도 1은 본 발명에 따른 유동층 연소로의 유동매체 공급방법 및 장치를 개략적으로 도시한 계통도,1 is a schematic diagram showing a method and apparatus for supplying a fluid medium to a fluidized bed combustion furnace according to the present invention;

도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 유동층 연소로의 유동매체 공급방법 및 장치르 개략적으로 도시한 계통도,2 is a schematic diagram schematically showing a method and a device for supplying a fluid medium in a fluidized bed combustion furnace according to another embodiment of the present invention;

도 3은 본 발명에 따른 유동매체 공급장치의 제 1 및 제 2 이송기의 구성 및 계통을 도시한 개략도.Figure 3 is a schematic diagram showing the configuration and system of the first and second conveyor of the fluid medium supply apparatus according to the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

10 : 연소로 20 : 유동매체 열교환기10: combustion furnace 20: fluidized media heat exchanger

30 : 제 1차 냉각수단 40 : 제 2차 냉각수단30: primary cooling means 40: secondary cooling means

50 : 제 1 이송기 60 : 유동매체 저장수단50: first conveyer 60: fluid medium storage means

70 : 제 2 이송기70: second feeder

본 발명의 상기 목적과 여러 가지 장점은 이 기술 분야에 숙련된 사람들에의해 첨부된 도면을 참조하여 아래에 기술되는 발명의 바람직한 실시예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.The above objects and various advantages of the present invention will become more apparent from the preferred embodiments of the invention described below with reference to the accompanying drawings by those skilled in the art.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예를 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail an embodiment of the present invention.

도 1은 본 발명에 따른 유동층 연소로의 유동매체 공급방법 및 장치를 개략적으로 도시한 계통도이다.1 is a schematic diagram illustrating a method and apparatus for supplying a fluid medium to a fluidized bed combustion furnace according to the present invention.

본 발명에 따른 유동층 연소로(10)에서는 석탄의 연소 시에 타고 남은 고체 성분으로 이루어진 유동매체가 필연적으로 생성된다. 이와 같은 유동매체는 유동층 연소로(10)의 운전에 가장 적합한 입도와 물성치를 갖고 있다.In the fluidized bed combustion furnace 10 according to the present invention, a fluid medium consisting of solid components remaining in burning coal is inevitably generated. Such a fluid medium has a particle size and physical properties most suitable for the operation of the fluidized bed combustion furnace 10.

본 발명에 따른 유동매체는 연소로(10) 내에 석탄입자와 함께 공급되고 그 하부로부터 공기를 주입하여 유동매체가 부유 유동층 상태로 순환되면서 석탄입자를 연소시킨다. 한편, 연소로(10) 내부에서 석탄의 연소 과정 중에 생성된 고온의 유동매체나 부유 유동층 상태로 순환하던 유동매체 중 상대적으로 입도가 큰 유동매체는 사이클론을 거쳐 유동매체 열교환기(Fluidizing Bed Media Heat Exchanger)(20)로 유입된다.The fluid medium according to the present invention is supplied with coal particles in the combustion furnace 10 and injects air from the bottom to burn coal particles while the fluid medium is circulated in a floating fluidized bed. On the other hand, the relatively high particle size fluid medium circulating in the high temperature fluid medium or the floating fluidized bed state generated during the combustion process of coal in the combustion furnace 10 is a fluidizing medium heat exchanger (Fluidizing Bed Media Heat) via a cyclone Exchanger (20).

유동매체 열교환기(20)에서는 고온의 유동매체가 물과 열 교환된 후 다시 연소로(10)에 재투입되어 재순환 과정을 거친다. 한편, 유동매체로서 적합한 입도를 갖는 일부의 유동매체는 유동매체 열교환기(20)로부터 추출되어 제 1차 및 2차 냉각수단(30, 40)을 거치도록 해 고온이었던 유동매체의 온도를 저하시킨다. 이때, 상대적으로 입도가 커 연소로(10) 내에서 부유 유동층 상태를 유지하기에 적합하지 않은 소량의 유동매체도 유동매체 열교환기(20)로부터 배출되는데, 이는 유동매체 열교환기(20) 내부의 유동 상태를 활성화시켜 유동매체 열교환기(20)의 상태를 최적으로 유지시켜주는 부수적인 효과를 갖는다.In the fluid medium heat exchanger 20, the high temperature fluid medium is heat exchanged with water and then re-injected into the combustion furnace 10 to undergo a recycling process. On the other hand, some of the fluid medium having a suitable particle size as the fluid medium is extracted from the fluid medium heat exchanger 20 to pass through the primary and secondary cooling means (30, 40) to lower the temperature of the fluid medium that was hot . At this time, a small amount of fluid medium, which is relatively large in size and is not suitable for maintaining a floating fluidized bed in the combustion furnace 10, is also discharged from the fluid medium heat exchanger 20, which is the inside of the fluid medium heat exchanger 20. By activating the flow state has the side effect of optimally maintaining the state of the fluid medium heat exchanger (20).

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 제 1차 냉각수단(30)은 유동매체가 통과하는 이송배관의 둘레에 물이 저장된 수 냉각기(Water Cooler)로 이루어지며, 제 2차 냉각수단(40)은 유동매체의 냉각과 이송을 동시에 수행할 수 있는 이송 냉각기(Screw Cooler)로 이루어지는 것이 바람직하다. 한편, 본 발명에 따른 제 1차 및 2 차 냉각수단(30, 40)은 앞서 설명한 일 실시예와 같이, 제 1 차 및 제 2차 냉각수단(30, 40)으로 반드시 분리될 필요는 없으며, 냉각 효율 및 배출 용량을 고려하여 일체로 통합하는 것도 가능하다. 또한, 유동매체의 냉각 및 이송을 동시에 수행할 수 있는 다수의 이송 냉각기를 직렬로 설치하여 배출 용량의 확대를 기하는 방식으로의 변경도 가능하다.According to a preferred embodiment of the present invention, the first cooling means 30 is composed of a water cooler (Water Cooler) is stored in the water around the conveying pipe passing through the fluid medium, the second cooling means 40 It is preferably made of a screw cooler (Screw Cooler) that can perform the cooling and transfer of the fluid medium at the same time. Meanwhile, the first and second cooling means 30 and 40 according to the present invention do not necessarily need to be separated into the first and second cooling means 30 and 40, as in the embodiment described above. It is also possible to integrate them integrally in consideration of cooling efficiency and discharge capacity. In addition, it is also possible to change in a manner to increase the discharge capacity by installing a plurality of transfer coolers in series to simultaneously perform the cooling and transfer of the fluid medium.

이송 냉각기를 거친 유동매체는 충분히 냉각되어 제 1 이송기(Transporter)(50)와 이송 배관(51)을 통해 유동매체 저장수단(Bed Media Silo)(60)에 저장된다. 유동매체 저장 수단(60)에 저장된 유동매체는 필요시에 공급 밸브를 통해 가동중인 연소로(10)에 공급된다. 유동 매체의 원할한 공급을 위해 유동매체 저장수단(60)과 연소로(10) 사이에는 별개의 이송기, 즉, 제 2 이송기(70)가 설치된다.The fluid medium passing through the transport cooler is sufficiently cooled and stored in the fluid media storage unit 60 through the first transporter 50 and the transport pipe 51. The fluidized medium stored in the fluidized medium storage means 60 is supplied to the combustion furnace 10 in operation through a supply valve when necessary. A separate feeder, ie a second feeder 70, is installed between the fluid medium storage means 60 and the combustion furnace 10 for a smooth supply of the flow medium.

도 3은 본 발명에 따른 유동매체 공급장치의 제 1 및 제 2 이송기의 구성 및 계통을 도시한 개략도이다.Figure 3 is a schematic diagram showing the configuration and system of the first and second conveyor of the fluid medium supply apparatus according to the present invention.

도 3에 도시된 바와 같이, 제 1 및 제 2 이송기(50, 70)는 공기압 이송용 압력 용기(Pressure Vessel)(51, 71), 이젝터(Ejector)(52), 이송 배관(53, 73)으로 구성된다. 또한, 제 1 이송기(50)에 공기압을 적정 압력으로 공급하도록 공기 배관(54)과 조절밸브(54a)가 부가된다. 압력용기(51)의 압력을 유지하기 위해 제 2 냉각수단(40)을 통해 압력 용기(51)로 유동매체가 유입되는 도입관(55)에는 밀폐성이 우수한 나비 타입의 밸브(55a)가 설치된다. 유동매체는 압력 용기(51)의 하부에 설치된 이젝터(52)를 통해 압력이 낮은 유동매체 저장조(60)로 공기와 함께 이송된다. 이송배관(53, 73) 도중에는 적당한 간격(예컨대, 5∼10m)으로 에어 부스터(Air Boostor)(56, 74)가 설치되어 이송과정에서 유체가 냉각되어 체적 감소로 인해 이송 속도가 떨어지거나 정체되지 않도록 유체 이송 방향으로 공기를 공급하여 연속적인 이송을 가능토록 한다.As shown in FIG. 3, the first and second conveyors 50 and 70 may include pressure vessels 51 and 71, an ejector 52, and a transfer pipe 53 and 73. It is composed of In addition, an air pipe 54 and a control valve 54a are added to supply the air pressure to the first conveyer 50 at an appropriate pressure. In order to maintain the pressure of the pressure vessel 51, the inlet pipe 55 through which the flow medium flows into the pressure vessel 51 through the second cooling means 40 is provided with a butterfly type valve 55a having excellent sealing property. . The fluid medium is conveyed with air to the fluid medium reservoir 60 having a low pressure through the ejector 52 installed under the pressure vessel 51. The air boosters 56 and 74 are installed at appropriate intervals (for example, 5 to 10 m) during the transfer pipes 53 and 73 so that the fluid is cooled during the transfer process so that the transfer speed may not decrease or stall due to volume reduction. In order to ensure continuous transport, supply air in the fluid transport direction.

본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따르면, 도 2에 도시된 바와 같이, 유동층 연소로(10a, 10b) 및 앞서 설명한 유동매체 공급장치(100a, 100b) 2기씩을 하나의 세트로 구성하여 유동매체 저장수단(60a, 60b)에 저장된 유동매체의 공급을 서로 연계시키는 것이 바람직하다. 즉, A호기의 제 2 이송기(70a)와 B호기의 제 2 이송기(70b)의 출구에 연결배관(71)이 설치되고, A호기의 유동매체 저장수단(60a)과 B호기의 유동매체 저장수단(60b)의 입구에도 서로 연결배관(61)이 설치되며, 연결배관(61, 71)의 일단에 각각 공급절환 밸브(62, 72)가 마련된다. 따라서, A호기 혹은 B호기의 유동매체 저장수단(60a, 60b)에 저장된 유동매체를 필요에 따라 혹은 선택적으로 어느 하나의 연소로(10a, 10b)에 집중적으로 공급할 수 있다. 이와 같은 잇점은 어느 하나만의 유동매체 저장수단(60a ,60b)에 저장된 유동매체의 저장량이 유동층 연소로(10,10b)의 1회 기동에 필요한 유동매체를 공급하기에 부족한 경우, 2개소에 저장된 유동매체를 통합함으로써 별도의 유동층 저장수단의 증설 없이도 유동층 연소로(10,10b) 1회 기동에 필요한 충분한 용량의 유동매체를 공급할 수 있는 설비를 갖추는 효과를 가져온다.According to another preferred embodiment of the present invention, as shown in Figure 2, the fluidized bed combustion furnace (10a, 10b) and the two fluidized medium supply device (100a, 100b) described in one set of the fluid storage It is preferred to link the supply of the fluidized medium stored in the means 60a, 60b to each other. That is, the connecting pipe 71 is installed at the outlet of the second conveyer 70a of the A unit and the second conveyer 70b of the B unit, and the flow medium storage means 60a of the A unit and the flow of the B unit. Connection pipes 61 are also provided at the inlet of the medium storage means 60b, and supply switching valves 62 and 72 are provided at one ends of the connection pipes 61 and 71, respectively. Therefore, the fluidized medium stored in the fluidized medium storage means (60a, 60b) of unit A or B can be intensively supplied to any one of the combustion furnace (10a, 10b) as needed or selectively. This advantage is that if the storage volume of the fluid medium stored in any one of the fluid storage means 60a, 60b is insufficient to supply the fluid medium required for one-time start of the fluidized bed combustion furnace 10, 10b, it is stored in two places. By integrating the fluidized medium, there is an effect of equipping the fluidized bed combustor 10, 10b with sufficient capacity for supplying a fluidized medium required for one-time start without additional fluidized bed storage means.

이상, 상기 내용은 본 발명의 바람직한 일실시예를 단지 예시한 것으로 본 발명의 당업자는 본 발명의 요지를 변경시킴이 없이 본 발명에 대한 수정 및 변경을 가할 수 있음을 인지해야 한다.In the above description, it should be understood that those skilled in the art can only make modifications and changes to the present invention without changing the gist of the present invention as it merely illustrates a preferred embodiment of the present invention.

상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 연소로 내부에서 자연적으로 생성되는 최적조건(입도, 재질, 형상)의 유동매체를 연소로 운전 중에 자동적으로 추출, 냉각, 이송, 저장 투입이 가능하므로 별도의 유동매체 구입 및 생산설비가 불필요하며, 연소로의 안정적 운영과 고효율 운전으로 경제적인 설비 운영을 기할 수 있다.As described above, according to the present invention, it is possible to automatically extract, cool, transfer, and store the fluid in the optimum condition (particle size, material, shape) that is naturally generated in the furnace during the operation of the furnace. There is no need for media purchase and production facilities, and economical facilities can be operated through stable operation of combustion furnace and high efficiency operation.

Claims (11)

유동층 연소로 내에 석탄입자와 유동매체를 공급하고 그 하부로부터 공기를 주입하여 상기 유동매체가 부유 유동층 상태로 순환하면서 상기 석탄입자를 연소시키며, 상기 유동층 연소로 내부에서 상기 석탄입자의 연소에 의해 운전에 적합한 입도와 물성치를 갖는 유동매체가 생성되는 유동매체 공급장치의 유동매체 공급 방법에 있어서,Supplying coal particles and a fluid medium in a fluidized bed combustion furnace and injecting air from the bottom to burn the coal particles while the fluidized medium circulates in a floating fluidized bed, and is operated by combustion of the coal particles in the fluidized bed combustion furnace. In the fluid medium supply method of the fluid medium supply apparatus for producing a fluid medium having a particle size and physical properties suitable for 상기 유동층 연소로 내부에서 생성된 고온의 유동매체를 유동매체 열교환기로부터 추출하는 단계와;Extracting a high temperature fluid medium generated in the fluidized bed combustion furnace from a fluid medium heat exchanger; 상기 추출된 유동매체를 냉각수단을 통해 냉각하는 냉각 단계와;A cooling step of cooling the extracted fluid medium through cooling means; 상기 냉각된 유동매체를 이송기(Transporter)와 이송 배관을 통해 유동매체 저장수단(Bed Media Silo)에 저장하는 저장 단계와;A storage step of storing the cooled fluid medium in a fluid media storage means through a transporter and a transport pipe; 상기 저장된 유동매체를 필요시에 공급밸브를 통해 상기 유동층 연소로에 공급하는 공급 단계를 포함하는 유동층 연소로의 유동매체 공급 방법.And supplying the stored fluidized medium to the fluidized bed combustor through a supply valve if necessary. 제 1 항에 있어서, 상기 유동층 연소로 및 상기 유동매체 공급장치는 각기 2기씩 하나의 세트로 구성되어 있으며, 상기 유동매체 저장수단에 저장된 유동매체를 선택적으로 상기 2기의 유동층 연소로 중 어느 하나의 유동층 연소로에 집중적으로 공급하는 유동층 연소로의 유동매체 공급방법.According to claim 1, wherein the fluidized bed combustion furnace and the fluidized medium supply device is composed of one set of two each, the fluidized medium stored in the fluid storage means selectively any one of the two fluidized bed combustion furnace A method for supplying a fluid medium to a fluidized bed combustion furnace for supplying intensively to a fluidized bed combustion furnace. 제 1 항에 있어서, 상기 냉각단계는 수 냉각기를 이용한 제 1 차 냉각 단계와, 이송 냉각기를 이용한 제 2 차 냉각 단계로 진행되는 것을 특징으로 하는 유동층 연소로의 유동매체 공급방법.The method of supplying a fluidized medium to a fluidized bed combustion furnace according to claim 1, wherein the cooling step is performed by a first cooling step using a water cooler and a second cooling step using a transfer cooler. 유동층 연소로 내에 석탄입자와 유동매체를 공급하고 그 하부로부터 공기를 주입하여 상기 유동매체가 부유 유동층 상태로 순환하면서 상기 석탄입자를 연소시키며, 상기 유동층 연소로 내부에서 상기 석탄입자의 연소에 의해 운전에 적합한 입도와 물성치를 갖는 고온의 유동매체가 생성되는 유동층 연소로의 유동매체 공급 장치에 있어서,Supplying coal particles and a fluid medium in a fluidized bed combustion furnace and injecting air from the bottom to burn the coal particles while the fluidized medium circulates in a floating fluidized bed, and is operated by combustion of the coal particles in the fluidized bed combustion furnace. An apparatus for supplying a fluidized medium to a fluidized bed combustion furnace, in which a high temperature fluidized medium having a particle size and a physical property suitable for 상기 유동층 연소로 내부에서 생성된 상기 고온의 유동매체의 일부가 추출되는 유동매체 열교환기와;A fluid medium heat exchanger through which a part of the high temperature fluid medium generated in the fluidized bed combustion furnace is extracted; 상기 추출된 유동매체를 냉각하기 위한 냉각수단과;Cooling means for cooling the extracted fluid medium; 상기 냉각된 유동매체를 이송하기 위한 제 1 이송기(Transporter)와;A first transporter for transporting the cooled flow medium; 상기 제 1 이송기로부터 이송된 유동매체를 저장하기 위한 유동매체 저장수단(Bed Media Silo)과;A fluid medium storage means (Bed Media Silo) for storing the fluid medium transferred from the first conveyor; 상기 유동매체 저장수단에 저장된 유동매체를 가동 중인 상기 유동층 연소로에 공급하기 위한 제 2 이송기를 포함하는 유동층 연소로의 유동매체 공급장치.And a second conveyer for supplying the fluidized medium stored in the fluidized medium storage means to the fluidized bed combustor in operation. 제 4 항에 있어서, 상기 유동층 연소로 및 상기 유동매체 공급장치는 각기 2기씩 하나의 세트로 구성되어 있으며, 상기 유동매체 공급장치 내 각각의 상기 제 2 이송기는 연결 배관을 통하여 서로 연결되어 있고, 상기 유동매체 공급장치 내 각각의 상기 유동매체 저장수단은 연결 배관을 통하여 서로 연결되어 있고, 상기 연결 배관의 일단에는 각기 공급 절환 밸브가 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 유동층 연소로의 유동매체 공급장치.According to claim 4, wherein the fluidized bed combustion furnace and the fluid medium supply device is composed of a set of two each, each of the second feeder in the fluid medium supply device is connected to each other through a connecting pipe, Each of the fluid medium storage means in the fluid medium supply device is connected to each other through a connection pipe, one end of the connection pipe is a fluid supply device for a fluidized bed combustor, characterized in that each of the supply switching valve is provided. 제 4 항에 있어서, 상기 냉각수단은 상기 유동매체가 통과하는 이송배관의 둘레에 물이 저장된 수 냉각기(Water Cooler)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 유동층 연소로의 유동매체 공급장치.The apparatus of claim 4, wherein the cooling means comprises a water cooler in which water is stored around a transfer pipe through which the fluid medium passes. 제 4 항에 있어서, 상기 냉각수단은 상기 유동매체의 냉각과 이송을 동시에 수행할 수 있는 이송 냉각기(Screw Cooler)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 유동층 연소로의 유동매체 공급장치.The apparatus of claim 4, wherein the cooling means comprises a screw cooler capable of simultaneously cooling and conveying the fluidized medium. 제 4 항에 있어서, 상기 냉각수단은 수 냉각기를 이용한 제 1 차 냉각수단과 이송 냉각기를 이용한 제 2 차 냉각수단으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 유동층 연소로의 유동매체 공급장치.5. The fluid carrier supply apparatus according to claim 4, wherein the cooling means comprises a first cooling means using a water cooler and a second cooling means using a transfer cooler. 삭제delete 제 4 항에 있어서, 상기 제 1 이송기 및 상기 제 2 이송기는 공기압 이송용 압력 용기(Pressure Vessel)와, 상기 공기압 이송용 압력 용기의 하부에 설치되어 저장조로 유동매체를 이송시키는 이젝터(Ejector)와, 상기 이젝터와 상기 저장조 사이에 설치되는 이송 배관을 구비하는 것을 특징으로 하는 유동층 연소로의 유동매체 공급장치.5. The ejector of claim 4, wherein the first conveyer and the second conveyer are installed at a pressure vessel for pneumatic conveyance and a lower portion of the pressure vessel for conveying pneumatic pressure. And a conveying pipe disposed between the ejector and the reservoir. 제 10 항에 있어서, 상기 이송배관 중간에 5∼10 m 간격으로 유체의 연속적인 이송이 이루어질 수 있도록 에어 부스터(Air Boostor)가 설치되는 것을 특징으로 하는 유동층 연소로의 유동매체 공급장치.The apparatus of claim 10, wherein an air booster is installed in the middle of the conveying pipe so as to continuously carry the fluid at intervals of 5 to 10 m.