KR100537247B1 - Fixed bed waste gasification melting furnace - Google Patents
Fixed bed waste gasification melting furnace Download PDFInfo
- Publication number
- KR100537247B1 KR100537247B1 KR10-2003-0044183A KR20030044183A KR100537247B1 KR 100537247 B1 KR100537247 B1 KR 100537247B1 KR 20030044183 A KR20030044183 A KR 20030044183A KR 100537247 B1 KR100537247 B1 KR 100537247B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- oxygen
- furnace
- injection unit
- gasification
- fuel
- Prior art date
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
- F23G5/00—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor
- F23G5/50—Control or safety arrangements
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
- F23G2201/00—Pretreatment
- F23G2201/40—Gasification
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Gasification And Melting Of Waste (AREA)
Abstract
본 발명은 고정층 폐기물 가스화용융로에 관한 것으로서, 폐기물 시료가 유입되는 본체와, 상기 본체를 기준으로 용융로상부 및 용융로 하부와, 상기 용융로하부로 이어지는 균질화로를 포함하는 직립형의 고정층 폐기물 가스화용융로에 있어서, 상기 가스화용융로 상에 복수개 설치되는 복합버너의 노즐부는, 중심으로부터 산소를 분사하기 위한 제 1 산소분사부와, 상기 제 1 산소분사부의 동심원 외측으로 설치되어 연료를 분사하기 위한 연료분사부와, 상기 연료분사부의 외측에 설치되어 산소를 분사하기 위한 제 2 산소분사부와, 상기 각 분사부에 공급되는 연료 및 산소를 제어하는 제어부로 구성되어, 상기 가스화용융로를 예열하고 가스화 용융하는 시점에서 동일 복합버너로 사용되는 것을 특징으로 한다. The present invention relates to a fixed bed waste gasification furnace, comprising: a body into which a waste sample flows, an upper part of a melting furnace and a lower part of the melting furnace, and a homogenization furnace leading to the lower part of the melting furnace, wherein the fixed bed waste gasification furnace comprises: The nozzle portion of the multiple burner provided on the gasification furnace, the first oxygen injection unit for injecting oxygen from the center, the fuel injection unit for injecting fuel is provided outside the concentric circle of the first oxygen injection unit, A second oxygen injection unit installed outside the fuel injection unit for injecting oxygen, and a control unit for controlling fuel and oxygen supplied to the respective injection units, the same composite at the time of preheating and gasification melting of the gasification furnace; It is characterized by being used as a burner.
따라서, 예열단계와 가스화 용융단계를 동일 버너로 수행할 수 있는 복합버너가 설치된 가스화용융로로 하여 연속적으로 가스화 용융이 가능하며, 복합버너로 하여 예열단계와 가스화 단계에서 공급되는 연료와 산소의 분배비를 화염으로부터의 복사 열전량이 최대가 되도록 제어함으로써, 설비비용 절감 및 운전의 편리성을 가져오는 효과가 있다.Therefore, it is possible to continuously gasification melting by using a gasification furnace equipped with a composite burner that can perform the preheating step and the gasification melting step with the same burner, and the distribution ratio of fuel and oxygen supplied in the preheating step and the gasification step by the composite burner. By controlling the radiant heat amount from the flame to be maximum, there is an effect of reducing the installation cost and convenience of operation.
Description
본 발명은 고정층 폐기물 가스화용융로에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 용융로를 예열하는 예열버너와 가스화 용융 단계에서 사용되는 각각의 버너를 동일 버너로 구성하고, 동일 버너로 하여 연료와 산소의 공급을 제어할 수 있는 고정층 폐기물 가스화용융로에 관한 것이다.The present invention relates to a fixed-bed waste gasification furnace, and more particularly, a preheat burner for preheating the melting furnace and each burner used in the gasification melting step are configured with the same burner, and the same burner can control the supply of fuel and oxygen. And a fixed bed waste gasification furnace.
일반적으로, 가스화용융로는 처리 시료 내의 탄소와 수소 성분은 가스 연료인 일산화탄소와 수소 가스로 전환함과 동시에 시료 내의 불연물 또는 무기물은 용융시켜 유리화(vitrification)하여 슬래그로 처리하는 것으로서, 가스화용융로 내부로 가스화 반응에 필요한 반응물인 산소와 용융에 필요한 고온의 분위기 형성을 위해 필요한 보조 연료를 공급하게 된다.In general, a gasification furnace converts carbon and hydrogen components in a treated sample into carbon monoxide and hydrogen gas, which are gaseous fuels, and melts and vitrifies the nonflammable or inorganic substances in the sample, thereby gasifying the gas into the gasification furnace. Oxygen, the reactant required for the reaction, and auxiliary fuel required for the formation of the high temperature atmosphere required for melting are supplied.
도 1은 종래의 고정층 폐기물 가스화용융로를 도시한 개략도로서, 내측에 내화재가 시공된 가스화용융로(1)는 상부에 시료 및 보조연료가 투입되는 투입구(2)가 형성되고, 일측으로 가스배출구(3)가 형성된다. 그리고 가스화용융로(1)의 원주 방향으로 튜브(4)가 형성되며, 튜브(4) 상에는 보조 연료나, 산화제인 산소 또는 공기를 공급하는 유입구(5)와 가스화용융로(1)의 내측으로 향하는 복수개의 노즐(6)이 형성되어 있다.1 is a schematic view showing a conventional fixed-bed waste gasification furnace, the gasification furnace (1) in which the refractory material is constructed inside the inlet (2) into which the sample and the auxiliary fuel is introduced, the gas outlet (3) ) Is formed. In addition, a tube 4 is formed in the circumferential direction of the gasification furnace 1, and a plurality of inlets 5 for supplying auxiliary fuel, oxygen or air as an oxidizing agent, and a plurality of gases inward of the gasification furnace 1 are formed on the tube 4. Nozzles 6 are formed.
가스화용융로(1)의 하부로는 용융물이 흘러내릴 수 있는 슬랙배출구(7)가 형성된다.The lower part of the gasification furnace 1 is provided with a slack outlet 7 through which the melt can flow.
이와 같이 구성된 고정층(Fixed bed type) 가스화용융로에서는 대상 시료(예를들면, 폐기물, biomass 또는 석탄 등)를 별도의 공급 장치에 의해 가스화용융로(1)의 투입구(2)를 통하여 가스화용융로(1) 하부의 고온 영역에서 일정 높이의 시료 층(bed)을 형성하고, 시료 층의 소정 위치에 공급된 시료와 반응에 필요한 보조 연료나 산화제인 산소 또는 공기를 공급하는 노즐(6)을 통해 공급된 산소 또는 보조 연료는 시료 내의 가연분과 반응하여 시료의 온도를 가스화 반응에 필요한 온도 이상을 유지함은 물론이고, 불연물을 용융할 때는 용융 온도 이상이 유지하는 역할을 한다. 이 영역에서 발생된 합성 가스는 시료 층을 통과하며 노 상부로 이동하고, 용융물은 노의 하부로 흘러 내려 용융 풀(pool)을 형성시킨다. 용융물은 노 하부에서 일정 시간을 체류하거나, 노 하부에 설치된 슬랙 배출구(7)를 통하여 노 밖으로 배출된다. In the fixed bed (Fixed bed type) gasification furnace configured as described above, the gasification furnace (1) through the inlet (2) of the gasification furnace (1) by a separate supply device for the target sample (for example, waste, biomass or coal, etc.) Oxygen supplied through the nozzle 6 which forms a bed of a predetermined height in the high temperature region of the lower part and supplies oxygen or air, which is an auxiliary fuel or an oxidant required for reaction with the sample supplied to a predetermined position of the sample layer. Alternatively, the auxiliary fuel reacts with the flammables in the sample to maintain the temperature of the sample above the temperature required for the gasification reaction, and also to maintain the temperature above the melting temperature when melting the incombustibles. Syngas generated in this region passes through the sample bed and moves to the top of the furnace, and the melt flows to the bottom of the furnace to form a melt pool. The melt stays for a certain time in the bottom of the furnace or is discharged out of the furnace through the slack outlet 7 installed in the bottom of the furnace.
그러나 가스화용융로(1) 하부는 고온의 분위기로 인해 용융된 불연물에 의해 용융 풀(pool)이 형성되어 있으며, 보조 연료 또는 산화제인 산소 또는 공기를 공급하는 노즐(6)은 용융 풀의 상부의 시료 층에 직접 분사하거나, 용융 풀에 잠김 상태로 분사할 경우가 많다. 버너의 개수가 적은 경우에는, 각각의 버너로 공급하는 산화제 및 연료의 양을 개별 제어하여 노즐 팁 부분의 저항에 의한 공급 가스의 유량이 감소되더라도, 공급압력의 증가로 항상 요구되는 양으로 가스화용융로(1) 내부로 산화제 및 보조 연료의 공급이 가능하다. 그러나 도 1에서 볼 수 있는 것과 같이 산화제가 공급 튜브(4)의 다수개 노즐(6)을 통하여 가스화용융로(1) 내부로 분사되기 때문에, 다수개의 버너 중에서 노즐(6) 팁 부분에 시료 층의 간섭에 의해 산화제 및 보조 연료가 공급되지 않으면, 그 영역의 온도가 저하되어 시료가 용융되지 않거나, 용융물이 응고되어 연속적으로 가스화 용융이 진행되지 않아 가스화용융로(1) 내부에 공동이 형성되는 브리징(bridging)이 발생되어 시료가 원활하게 공급되지 않는 문제점이 있었다.However, in the lower part of the gasification furnace 1, a molten pool is formed by molten incombustibles due to a high temperature atmosphere, and a nozzle 6 for supplying oxygen or air, which is an auxiliary fuel or an oxidant, has a sample on the upper part of the molten pool. Often sprayed directly to the bed or submerged in the melt pool. When the number of burners is small, the gasification furnace is always required by an increase in the supply pressure even if the flow rate of the supply gas due to the resistance of the nozzle tip is reduced by controlling the amount of oxidant and fuel supplied to each burner separately. (1) It is possible to supply oxidant and auxiliary fuel inside. However, as shown in FIG. 1, the oxidant is injected into the gasification furnace 1 through the plurality of nozzles 6 of the supply tube 4, so that the sample layer is attached to the tip of the nozzle 6 among the plurality of burners. If the oxidant and the auxiliary fuel are not supplied by the interference, the temperature of the region is lowered so that the sample does not melt or the melt solidifies and the gasification melting does not proceed continuously so that the cavity is formed in the gasification furnace 1. Bridging) occurred and there was a problem that the sample was not supplied smoothly.
본 발명은 상술한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 예열단계와 가스화 용융단계를 동일 버너로 수행할 수 있는 복합버너로 하여 동일한 보조 연료 및 산화제를 공급하더라도 버너 주위의 폐기물과 간섭을 최소화할 수 있으며, 용융에 필요한 열전달이 효과적으로 이루어지는 고정층 폐기물 가스화용융로를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention is to solve the conventional problems as described above, to minimize the interference with the waste around the burner even if the same auxiliary fuel and oxidant is supplied as a composite burner that can perform the preheating step and the gasification melting step with the same burner The purpose of the present invention is to provide a fixed-bed waste gasification furnace in which heat transfer required for melting can be effectively performed.
또한, 복합버너로 하여 예열단계와 가스화 단계에서 공급되는 연료와 산화제의 분배비를 제어함으로써, 화염 길이를 짧게 유지하여 내화재의 손상을 최소화하면서 화염으로부터의 열복사량을 최대로 하여 폐기물의 용융을 촉진시키는 고정층 폐기물 가스화용융로를 제공하는데 그 목적이 있다.In addition, by controlling the distribution ratio of the fuel and the oxidant supplied in the preheating and gasification stages with the combined burner, the flame length is kept short, thereby minimizing the damage of the refractory material and maximizing the amount of heat radiation from the flame to promote melting of the waste. The purpose is to provide a fixed bed waste gasification furnace.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 폐기물 시료가 유입되는 본체와, 상기 본체를 기준으로 용융로상부 및 용융로 하부와, 상기 용융로하부로 이어지는 균질화로를 포함하는 직립형의 고정층 폐기물 가스화용융로에 있어서, 상기 가스화용융로 상에 복수개 설치되는 복합버너의 노즐부는, 중심으로부터 산소를 분사하기 위한 제 1 산소분사부와, 상기 제 1 산소분사부의 동심원 외측으로 설치되어 연료를 분사하기 위한 연료분사부와, 상기 연료분사부의 외측에 설치되어 산소를 분사하기 위한 제 2 산소분사부와, 상기 각 분사부에 공급되는 연료 및 산소를 제어하는 제어부로 구성되어, 상기 가스화용융로를 예열하고 가스화 용융하는 시점에서 동일 복합버너로 사용되는 것을 특징으로 하는 고정층 폐기물 가스화용융로를 제공한다. In order to achieve the above object, the present invention provides a fixed bed waste gasification furnace of an upright type comprising a main body into which a waste sample is introduced, an upper part of a melting furnace and a lower part of the melting furnace, and a homogenization furnace leading to the lower part of the melting furnace. The nozzle portion of the multiple burner provided on the gasification furnace, the first oxygen injection unit for injecting oxygen from the center, the fuel injection unit for injecting fuel is provided outside the concentric circle of the first oxygen injection unit, A second oxygen injection unit installed outside the fuel injection unit for injecting oxygen, and a control unit for controlling fuel and oxygen supplied to the respective injection units, the same composite at the time of preheating and gasification melting of the gasification furnace; It provides a fixed bed waste gasification furnace, characterized in that used as a burner.
삭제delete
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세하게 설명한다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명에 따른 고정층 폐기물 가스화용융로의 구성도이고, 도 3은 도 2의 A-A선 단면도이고, 도 4는 도 2의 B-B선 단면도이고, 도 5는 도 2의 C-C선 단면도이고, 도 6은 본 발명에 따른 고정층 폐기물 가스화용융로의 복합버너의 노즐부 단면도이고, 도 7은 본 발명에 따른 고정층 폐기물 가스화용융로에서의 가스화 용융 과정에 대한 흐름도이다.2 is a schematic diagram of a fixed-bed waste gasification furnace according to the present invention, Figure 3 is a cross-sectional view taken along the line AA of Figure 2, Figure 4 is a cross-sectional view taken along the line BB of Figure 2, Figure 5 is a cross-sectional view taken along the line CC of FIG. 6 is a cross-sectional view of a nozzle part of a combined burner of a fixed bed waste gasification furnace according to the present invention, and FIG. 7 is a flowchart illustrating a gasification melting process in a fixed bed waste gasification furnace according to the present invention.
도 2에 도시된 바와 같이 내벽에 내화재(12)를 포함하며 내부에 공간을 형성하는 고정층 폐기물 가스화용융로(10)는, 폐기물 시료가 유입되는 본체(20)와, 본체(20)의 상부와 하부로 이어지는 용융로상부(30)와 용융로하부(40), 그리고 용융로하부(40)와 연통하는 균질화로(50), 균질화로(50)의 하부에 설치되는 슬래그 (60) 및 록호퍼(70)로 크게 구성된다.As shown in FIG. 2, the fixed bed waste gasification furnace 10 including the refractory material 12 on an inner wall and forming a space therein includes a main body 20 into which waste samples are introduced, and an upper and a lower part of the main body 20. The slag installed in the lower part of the homogenizing furnace 50 and the homogenizing furnace 50 communicating with the upper part of the melting furnace 30 and the lower part of the melting furnace 40 which are connected to the furnace 40. It consists largely of 60 and the lock hopper 70.
여기서 용융로하부(40)는 본체(20)의 하부에 설치되어 시료와 산소가 반응하여 가스화 반응과 용융이 진행되는 곳이며, 용융로상부(30)는 용융로하부(40)에서 배출되는 합성가스와 공급된 시료의 열분해를 통하여 생성가스를 배출하게 된다.Here, the lower part of the melting furnace 40 is installed at the lower part of the main body 20, where the sample reacts with oxygen and the gasification reaction and the melting proceed, and the upper part of the melting furnace 30 supplies the syngas discharged from the lower part of the melting furnace 40. The generated gas is discharged through pyrolysis of the sample.
그리고 균질화로(50)는 용융로하부(40)의 일측으로 수평하게 설치되어 용융된 용융물을 일정 시간 체류시켜 용융물 내의 미 반응물을 완전히 반응시키고, 미용융물을 완전히 용융시키기 위하여 고온의 분위기를 형성시키게 된다.In addition, the homogenization furnace 50 is installed horizontally on one side of the lower part of the melting furnace 40 so that the molten melt stays for a predetermined time to completely react the unreacted substances in the melt and to form a high temperature atmosphere in order to completely melt the cosmetic melt. .
균질화로(50)의 하단으로 용융 슬래그의 흐름을 유도하는 역할을 하는 슬래그 탭(slag tap:52)이 설치되고, 슬래그 탭(52)의 하단으로 급냉 배출장치를 이루는 슬래그 (60)와 록호퍼(70)가 설치된다.A slag tap 52 is provided at the lower end of the homogenization furnace 50 to induce the flow of molten slag, and the slag at the lower end of the slag tab 52 forms a quench discharge device. 60 and the lock hopper 70 are installed.
슬래그 (60)는 록호퍼(70)의 냉각수 유입포트(72)를 통하여 유입되는 냉각수가 소정 높이로 채워져 있다.Slag 60 is filled with the cooling water flowing through the cooling water inlet port 72 of the lock hopper 70 to a predetermined height.
록호퍼(70)는 슬래그 탭(52)에서 배출되는 슬래그를 냉각수에 직접 접촉시킴으로써, 급냉 시키게 되며, 록호퍼(70)의 양단에는 밸브(74)가 설치된다.The lock hopper 70 is quenched by directly contacting the slag discharged from the slag tab 52 with the cooling water, and valves 74 are installed at both ends of the lock hopper 70.
슬래그의 배출은, 본체(20)에 유입된 폐기물은 균질화로(50)에서 슬래그화되고, 슬래그 탭(52)을 통하여 배출된다. Discharge of the slag, the waste introduced into the main body 20 is slag in the homogenization furnace 50, and is discharged through the slag tab 52.
그리고 가스화용융로(10)의 외측으로는 고온 분위기에 의한 버너를 보호하기 위한 냉각수가 공급될 수 있는 수냉쟈켓(14)이 설치된다.In addition, a water cooling jacket 14 may be provided outside the gasification furnace 10 to which cooling water for supplying a burner by a high temperature atmosphere may be supplied.
그리고 본 발명의 특징에 따라 도 3 및 도 4와 도 5를 참조하면, 용융로상, 하부(30)(40)의 원주 방향과 균질화로(50)의 길이 방향에 복수개의 복합버너(80)가 가스화용융로(10)를 예열하는 단계와 가스화 용융 단계에서 동일 버너로 사용할 수 있게 설치된다.3 and 4 and 5 according to the characteristics of the present invention, a plurality of composite burners 80 in the circumferential direction of the lower portion 30, 40 and the longitudinal direction of the homogenization furnace 50 on the melting furnace The gasification furnace 10 is installed to be used as the same burner in the preheating step and the gasification melting step.
도 6에 도시된 바와같이, 복합버너(80)의 노즐부는, 중심으로부터 산소를 분사하기 위한 제 1 산소분사부(81)와, 제 1 산소분사부(81)의 동심원 외측으로 설치되어 연료를 분사하기 위한 연료분사부(83)와, 연료분사부(83)의 외측에 설치되어 산소를 분사하기 위한 제 2 산소분사부(82)로 구성된다.As shown in FIG. 6, the nozzle portion of the composite burner 80 is provided outside the concentric circle of the first oxygen injection portion 81 and the first oxygen injection portion 81 for injecting oxygen from the center to supply fuel. A fuel injection unit 83 for injection and a second oxygen injection unit 82 for injection of oxygen are provided outside the fuel injection unit 83.
그리고 제 2 산소분사부(82)의 외측으로 수냉관(84)이 설치되어 고온의 가스화용융로(10) 내부 분위기에 의한 손상을 방지한다. In addition, a water cooling tube 84 is installed outside the second oxygen injection unit 82 to prevent damage due to the internal atmosphere of the high temperature gasification furnace 10.
한편, 복합버너(80)에 공급되는 연료 및 산소를 제어하는 제어부(90)가 설치된다. 제어부(90)는 공급되는 산소 및 연료를 미도시된 솔레노이드밸브를 통하여 총 유량을 제어하게 된다.On the other hand, the control unit 90 for controlling the fuel and oxygen supplied to the combined burner 80 is provided. The controller 90 controls the total flow rate of the supplied oxygen and fuel through the solenoid valve (not shown).
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 고정층 폐기물 가스화 용융로의 작동은 다음과 같다.Operation of the fixed bed waste gasification melting furnace according to the present invention configured as described above is as follows.
도 7을 참조하면, 가스화용융로(10)를 운전온도까지 복합버너(80)를 이용하여 예열한 후 가스화할 경우에는 폐기물 시료를 이용하여 가스화하게 된다.Referring to FIG. 7, when the gasification furnace 10 is preheated using the composite burner 80 to an operating temperature and then gasified, the gasification furnace 10 is gasified using a waste sample.
먼저, 예열은 폐기물 시료를 투입하기 전단계로, 가스화용융로(10) 내부의 내화재(12) 온도를 대략 1300℃ 이상으로 가열하는 단계이다. First, preheating is a step of heating the refractory material 12 in the gasification furnace 10 to about 1300 ° C. or more before the waste sample is introduced.
예열 단계에서의 버너 운전 방법은 일반적인 버너를 사용하여 반응로를 예열하는 방법과 유사한 방법으로 운전된다. 다만 기존 대부분의 버너는 산소 대신에 공기를 사용하기 때문에 화염 온도가 산소를 사용하는 경우에 비해 낮다. 산소를 사용할 경우 화염 온도가 매우 높기 때문에 화염이 직접 내화재(12)와 접촉하는 경우에는 내화재(12)가 손상되기 때문에, 직접 화염과 접촉하지 않도록 화염 길이를 짧게하면서, 효율적인 예열이 가능한 버너의 운전 방법을 선정하여야한다. 내화재(12) 예열 절차는 다음과 같다. The burner operation in the preheating stage is operated in a manner similar to the method of preheating the reactor using a general burner. However, since most burners use air instead of oxygen, the flame temperature is lower than using oxygen. Since the flame temperature is very high when oxygen is used, when the flame is directly in contact with the refractory material 12, the refractory material 12 is damaged, so that the operation of the burner is possible while the flame length is shortened so as not to be in direct contact with the flame. The method shall be chosen. The preheating procedure of the refractory material 12 is as follows.
예열 초기에는 전체 복합버너(80) 중에서 1∼2 개만을 점화하여 화염을 형성하여, 내화재(12) 제조 업체에서 제시한 가열 곡선에 따라 내화재(12)의 온도를 승온하며, 점차 많은 복합버너(80)에 점화하여 내화재(12) 가열 곡선에 따라 온도를 승온한다. 복합버너(80)의 초기 점화는 점화 장치가 부착된 파일롯트 버너(미도시:pilot burner)를 맨 처음 점화하고, 주위 버너는 파일롯트 버너의 화염에 의해 점차적으로 점화한다.At the initial stage of preheating, only one or two of the composite burners 80 are ignited to form a flame, and the temperature of the refractory material 12 is raised according to the heating curve suggested by the refractory material 12 manufacturer. Ignition at 80) raises the temperature according to the refractory material 12 heating curve. Initial ignition of the composite burner 80 first ignites a pilot burner (not shown) with an ignition device attached, and the ambient burner gradually ignites by the flame of the pilot burner.
이 후, 승온 속도를 빠르게 할 경우에는, 화염이 없는 복합버너(80)의 연료 및 산소 공급을 제어부(90)에서 복합버너(80)로 공급하여 다수개의 복합버너(80)에 화염을 형성하여 내화재(12)의 승온 속도를 빠르게 한다.After that, in order to increase the temperature increase rate, the fuel and oxygen supply of the flameless composite burner 80 are supplied from the control unit 90 to the composite burner 80 to form flames in the plurality of composite burners 80. Speed up the temperature of the refractory material 12.
상기 예열 단계에서 복합버너(80)의 화염 길이를 짧게 하여 내화재(12)의 손상을 방지하며 화염으로부터 열복사량을 최대로 하기 위하여, 연소에 필요한 산소 공급량을 제 1 산소분사부(81)와 제 2 산소분사부(82)로 75 : 25의 비율로 나누어 공급한다.In order to prevent the damage of the refractory material 12 by shortening the flame length of the composite burner 80 in the preheating step and to maximize the heat radiation amount from the flame, the oxygen supply amount required for combustion is determined by the first oxygen injection part 81 and 2 is supplied to the oxygen injection unit 82 in a ratio of 75:25.
다음은 연료와 산화제의 분배 방법에 따라 복사열유속을 나타낸 것으로, 본 발명에서 채택한 버너인 D type 버너(도 6 참조)가 가장 큰 복사열을 방출함을 알 수 있다. The following shows the radiant heat flux according to the fuel and oxidant distribution method, and it can be seen that the burner D type burner (see FIG. 6) adopted in the present invention emits the greatest radiant heat.
공급하는 연료 양은 내화재(12)의 온도에 따라 조정하며, 산소 양은 출구 연소 가스 내의 산소 농도에 대하여, 산소 공급양은 연소가스 내의 산소 농도가 10∼20% 내외로 공급한다.The amount of fuel to be supplied is adjusted in accordance with the temperature of the refractory material 12, and the amount of oxygen is supplied to the oxygen concentration in the combustion gas at about 10 to 20% with respect to the oxygen concentration in the outlet combustion gas.
따라서 연료와 산소의 양을 조정하여 가스화용융로(10)의 내부 내화제(12)의 온도를 1300℃ 이상으로 가열한다.Therefore, the temperature of the internal refractory agent 12 of the gasification furnace 10 is heated to 1300 degreeC or more by adjusting the quantity of fuel and oxygen.
상기의 가스화용융로(10)가 예열이 완료된 후, 시료를 본체(20)를 통하여 공급된다.After the gasification furnace 10 is preheated, the sample is supplied through the main body 20.
이 후, 본격적으로 가스화 용융 운전을 실시하는 단계로 이어진다.Thereafter, the step of performing a gasification melting operation in earnest proceeds.
용융로상부(30)에 위치한 복합버너(80)는 예열 단계와 동일하게 운전되며, 가스화 용융로상부(30)의 출구에서 합성 가스 배출 온도가 대략 1200℃ 이상이 되도록 산소 및 연료량을 조정한다. The composite burner 80 located in the upper part of the melting furnace 30 is operated in the same manner as in the preheating step, and the amount of oxygen and fuel is adjusted so that the synthesis gas discharge temperature is approximately 1200 ° C. or more at the outlet of the upper part of the gasification melting furnace 30.
균질화로(50)와 용융로하부(40)의 복합버너(80)도 예열 단계와 동일하게 운전되며, 균질화로(50)와 용융로하부(40)의 온도가 1450℃ 이상이 되도록 연료 및 산소량을 조정한다.Composite burner 80 to the homogenizer 50 and the furnace bottom 40 are also operating in the same manner as pre-heating step, adjusting the fuel and oxygen, the temperature of a homogenizer (50) and the furnace bottom 40 is at least 1450 ℃ do.
복합버너(80)의 노즐부에서의 분사 속도(제 1, 2 산소분사부와 연료분사부의 분사속도 평균치)가 30m/s 이상으로 유지되어 용융로하부(40)의 노즐 주위로 존재하는 시료, 탄화물 그리고 용융 슬랙에 의한 막힘 그리고 막힘에 따라 산소 및 연료 유량 변화를 방지한다.The injection speed (average values of injection speeds of the first and second oxygen injection parts and the fuel injection parts) at the nozzle part of the composite burner 80 is maintained at 30 m / s or more, so that samples and carbides exist around the nozzle of the melting furnace part 40. And prevents oxygen and fuel flow changes due to clogging and clogging by molten slack.
따라서 가스화 용융으로 발생된 열분해 가스와 가스화 반응에 의해 생성된 가스가 용융로상부(30)로 배출되고, 슬래그는 슬래그 (60) 및 록호퍼(70)를 통하여 냉각되어 배출된다.Therefore, the pyrolysis gas generated by gasification melting and the gas generated by the gasification reaction are discharged to the upper part of the melting furnace 30, and the slag is slag Cooled through the 60 and the lock hopper 70 is discharged.
운전 중에는 록호퍼(70)의 상단 밸브가 열려있는 상태로서, 배출된 슬래그는 록호퍼(70)의 냉각수에 떨어지면서 급냉되어 고형화된다. 고형화 슬래그가 채워지면 상단의 밸브(74)가 닫히고, 하단의 밸브(74)가 열리면서 록호퍼(70) 내부의 슬래그를 냉각수와 함께 외부로 배출하게 된다.During operation, the upper valve of the lock hopper 70 is opened, and the discharged slag falls to the cooling water of the lock hopper 70 and is quenched and solidified. When the solidification slag is filled, the upper valve 74 is closed and the lower valve 74 is opened to open the slag inside the lock hopper 70. It is discharged to the outside with the coolant.
이처럼 기존의 가스화용융로에서는 내화재 예열 단계에서는 별도의 예열버너를 이용하여 가열하지만, 본 발명에서는 가스화 용융에 필요한 산소 및 연료 공급을 동일 버너의 복합버너(80)를 예열시에도 이용하므로써, 별도의 예열 버너 시스템이 필요 없으므로, 장치가 간편하고, 제어가 용이하여 가스화 용융로(10)의 제작비용을 절감할 수 있다. 또한, 가스화용융로(10) 정상 운전 단계에서 가스화 용융로하부(40)와 상부(30) 그리고 균질화로(50)에 설치된 복합버너(80)의 산소 공급 방법을 제어부(90)에서 제어함으로써, 예열 단계에서의 내화재의 손상 방지 및 가스화 용융 운전 단계에서 공급된 시료와 용융물에 의한 산소 및 연료의 공급량의 변화 및 막힘에 의한 공급 차단을 방지하여 항상 전체 버너 시스템으로 공급되는 산소 및 연료의 양을 균일하게 하여 원활한 용융물을 얻을 수 있다.As described above, in the conventional gasification furnace, heating is performed by using a separate preheat burner in the refractory preheating step, but in the present invention, oxygen and fuel supply required for gasification melting are also used when preheating the composite burner 80 of the same burner, so that a separate preheating Since no burner system is required, the apparatus is simple and easy to control, thereby reducing the manufacturing cost of the gasification furnace 10. In addition, the control unit 90 controls the oxygen supply method of the combined burner 80 installed in the lower part of the gasification furnace 40, the upper part 30, and the homogenization furnace 50 in the normal operation step of the gasification furnace 10. Prevents damage of refractory materials in the fuel cell and changes in the amount of oxygen and fuel supplied by the sample and the melt in the gasification and melting operation stage and prevents the blockage of supply due to the blockage so that the amount of oxygen and fuel supplied to the entire burner system is always equalized. It is possible to obtain a smooth melt.
이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 또한 설명하였으나, 본 발명은 상술한 실시 예에 한정되지 아니하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하 청구범위에 기재된 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 다양한 변경실시가 가능할 것이다.Although the present invention has been illustrated and described with respect to certain preferred embodiments, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and a person skilled in the art to which the present invention pertains has the present invention set forth in the claims below. Various modifications may be made without departing from the spirit of the invention.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명인 고정층 폐기물 가스화용융로는, 예열단계와 가스화 용융단계를 동일 버너로 수행할 수 있는 복합버너가 설치된 가스화용융로로 하여 시료층에 간섭받지 않으며 연속적으로 가스화 용융이 가능한 효과가 있다.As described above, the fixed-bed waste gasification furnace of the present invention has a gasification melting furnace provided with a composite burner that can perform the preheating step and the gasification melting step with the same burner, and thus it is possible to continuously gasify melting without interfering with the sample layer. .
또한, 복합버너로 공급되는 산소량을 조정하여 화염으로부터의 복사열 전달량이 가장 크게 함으로써, 설비비용 절감 및 운전의 편리성을 가져오는 효과가 있다.In addition, by adjusting the amount of oxygen supplied to the combined burner to the largest amount of radiant heat transfer from the flame, there is an effect of reducing the equipment cost and convenience of operation.
도 1 은 종래의 고정층 폐기물 가스화용융로를 도시한 개략도이고,1 is a schematic diagram showing a conventional fixed bed waste gasification furnace,
도 2는 본 발명에 따른 고정층 폐기물 가스화용융로의 구성도이고,2 is a block diagram of a fixed-bed waste gasification furnace according to the present invention,
도 3은 도 2의 A-A선 단면도이고,3 is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG.
도 4는 도 2의 B-B선 단면도이고,4 is a cross-sectional view taken along the line B-B of FIG.
도 5는 도 2의 C-C선 단면도이고,5 is a cross-sectional view taken along the line C-C of FIG.
도 6은 본 발명에 따른 고정층 폐기물 가스화용융로의 복합버너의 노즐부 단면도이고,Figure 6 is a cross-sectional view of the nozzle portion of the combined burner of the fixed bed waste gasification furnace according to the present invention,
도 7은 본 발명에 따른 고정층 폐기물 가스화용융로에서의 가스화 용융 과정에 대한 흐름도이다.7 is a flowchart illustrating a gasification melting process in a fixed bed waste gasification melting furnace according to the present invention.
＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞<Description of the code | symbol about the principal part of drawing>
10 : 가스화용융로 20 : 본체10 gasification furnace 20 body
30 : 용융로상부 40 : 용융로하부30: upper part of the melting furnace 40: lower part of the melting furnace
50 : 균질화로 60 : 슬래그 50: homogenization furnace 60: slag
70 : 록호퍼 80 : 복합버너70: rock hopper 80: composite burner
81, 82 : 제 1, 2 산소분사부 83 : 연료분사부81, 82: first and second oxygen injection unit 83: fuel injection unit
90 : 제어부90: control unit
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR10-2003-0044183A KR100537247B1 (en) | 2003-07-01 | 2003-07-01 | Fixed bed waste gasification melting furnace |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR10-2003-0044183A KR100537247B1 (en) | 2003-07-01 | 2003-07-01 | Fixed bed waste gasification melting furnace |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20050005060A KR20050005060A (en) | 2005-01-13 |
| KR100537247B1 true KR100537247B1 (en) | 2005-12-19 |
Family
ID=37219492
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR10-2003-0044183A KR100537247B1 (en) | 2003-07-01 | 2003-07-01 | Fixed bed waste gasification melting furnace |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR100537247B1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101559837B1 (en) | 2015-03-27 | 2015-10-13 | 삼호환경기술 주식회사 | Fixed bed gasifier |
-
2003
- 2003-07-01 KR KR10-2003-0044183A patent/KR100537247B1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101559837B1 (en) | 2015-03-27 | 2015-10-13 | 삼호환경기술 주식회사 | Fixed bed gasifier |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20050005060A (en) | 2005-01-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4928605A (en) | Oxygen heater, hot oxygen lance having an oxygen heater and pulverized solid fuel burner | |
| US5154599A (en) | Method for apparatus for combusting fuel in a combustion chamber | |
| US9574770B2 (en) | Start-up torch | |
| SK288020B6 (en) | Reactor and method for gasifying and/or melting materials | |
| NZ299417A (en) | A burner suitable for use in melting metal in a furnace | |
| TW200303923A (en) | Method and device for the continuous production of steel using metal charge material | |
| JP2008231294A (en) | Two-stage gasification furnace | |
| WO2021220802A1 (en) | Melting/refining furnace for cold iron sources, and melting/refining furnace operation method | |
| KR100537247B1 (en) | Fixed bed waste gasification melting furnace | |
| NO844797L (en) | PROCEDURE FOR CARVING A CARBON-CONTAINING MATERIAL. | |
| KR100817111B1 (en) | Ladle preheating oxygen-enriched burner | |
| JP3909088B2 (en) | Metal reduction and melting methods | |
| JPH05106826A (en) | Melting furnace for waste | |
| US5136808A (en) | Slagging gasification apparatus | |
| JP3924224B2 (en) | Gasifier and burner | |
| KR20090103319A (en) | A Pyrolyser and Pyrolysis Process Using Exhaust Gas of Waste | |
| EP2354655B1 (en) | Method for combustion of a low-grade fuel | |
| JP2004099760A (en) | Method for operating gasification furnace, and gasification furnace | |
| KR100761888B1 (en) | Burner for use in a high-temperature fusion furnace | |
| KR102485943B1 (en) | Coal burner with mixed gas of water and natural gas for NOx reduction | |
| CN216480987U (en) | Melting furnace and treatment system for solid hazardous waste treatment | |
| CN112375593B (en) | Coal hydro-gasification system and method | |
| JP2005264189A (en) | Method for blowing solid fuel into blast furnace | |
| KR100989955B1 (en) | Catalyst-assisted oxy-fuel combustor for low heating value fuels | |
| CN114322304B (en) | Method and device for supplying heat and carrying gas to preset combustion chamber of oxygen-enriched combustion internal heating type coal low-temperature carbonization furnace |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |