KR20200095777A - Fusion preveting agent for circilation fluidized bed boiler using solid refused fuel - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 고형연료를 사용하는 유동층 보일러의 융착 방지제에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 활용이 미흡한 석탄 화력발전소 등의 미분탄 보일러에서 배출되는 바텀애시를 활용하여 고형연료를 사용하는 유동층 보일러의 운전 시 슬래깅과 파울링 등의 융착 현상을 방지하는 유동층 보일러의 융착 방지제에 관한 것이다. The present invention relates to an agent for preventing fusion of a fluidized bed boiler using solid fuel, and more particularly, slabs when operating a fluidized bed boiler using solid fuel by utilizing bottom ash discharged from pulverized coal boilers such as coal-fired power plants, which are insufficiently utilized. It relates to an anti-fusion agent for a fluidized bed boiler that prevents fusion phenomena such as ging and fouling.
유동층 보일러(CFBC)는 저품질의 연료를 효과적으로 활용할 수 있기 때문에 열병합 발전 및 중소 규모의 발전용으로 많이 보급되어 왔고, 유동층 보일러에 바이오매스 등 고형연료(SRF: Solid Refused Fuel 및 Bio-SRF, 성형 비성형 형태)를 연료로 사용되고 있다. Fluidized bed boilers (CFBCs) have been widely used for cogeneration and small and medium-sized power generation because they can effectively utilize low-quality fuels, and solid fuels such as biomass (SRF: Solid Refused Fuel and Bio-SRF, forming cost) are used in fluidized bed boilers. Molding form) is used as fuel.
모래 등의 유동 물질은 연료의 혼합뿐만 아니라 열을 발생시키는 역할을 한다. 발생하는 회분의 영향으로 유동층 연소기 및 가스화기내에서 응집현상이 발생되기도 한다. Flowing materials such as sand play a role in generating heat as well as mixing fuel. The agglomeration phenomenon may occur in the fluidized bed combustor and gasifier due to the generated ash.
특히, 고형연료를 연료로 사용하는 경우, 유동층 보일러 내에서 융착에 의한 응집현상이 심하게 발생하여 공정의 효율이 저하된다는 문제가 있다. 이것은 고형연료에 포함된 알카리 성분, 주로 칼륨과 나트륨이 응집작용의 원인으로 작용하며, 이는 유동사의 실리카 성분과 함께 저융점 규산염을 형성함으로써 응집반응을 일으키는 것으로 알려져 있다.In particular, when solid fuel is used as a fuel, there is a problem in that the efficiency of the process is deteriorated due to severe coagulation due to fusion in the fluidized bed boiler. It is known that alkali components, mainly potassium and sodium, which are contained in solid fuel, act as a cause of agglomeration, which is known to cause agglomeration reaction by forming low-melting silicate with the silica component of the flow sand.
회분이 형성하는 용융점은 연료에 따라 다르며, 주로 칼륨 및 나트륨 등의 알칼리 성분을 다량 함유한 고형연료로부터 형성된 재는 비교적 낮은 용용온도를 갖는다. 즉, 연료에 알칼리계 저비점 금속이 존재하는 경우 보일러 내 응집현상이 발생한다. 이러한 응집현상은 슬래깅과 파울링 현상을 유도하여 보일러의 열전달 효율을 감소시키는 것으로 알려져 있다. 따라서, 유동층 보일러 내 알칼리 금속에 의한 응집이 발생한 후 주기적인 정비를 진행하지 않으면, 최종적으로 비유동화가 발생하고 공정 운전이 중단되는 현상이 발생한다. The melting point formed by the ash varies depending on the fuel, and the ash formed mainly from solid fuels containing a large amount of alkali components such as potassium and sodium has a relatively low melting temperature. That is, when an alkali-based low-boiling metal is present in the fuel, agglomeration occurs in the boiler. Such agglomeration phenomenon is known to induce slagging and fouling, thereby reducing the heat transfer efficiency of the boiler. Therefore, if periodic maintenance is not carried out after aggregation by alkali metals in the fluidized bed boiler occurs, de-fluidization finally occurs and the process operation is stopped.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 유동사와 고형연료에 존재하는 나트륨 화합물이나 칼륨 화합물 등 저융점 물질에 의한 클링커 생성을 억제할 수 있도록 이미 1,350℃의 고온에서 소결되어 배출되기 때문에 열에 대한 안정성을 가지며 SiO2 및 Al2O3 함량이 높은 화력발전소 미분탄 보일러 바텀애시를 유동사 및 연료와 같이 투입하여 유동층 보일러에서 융착현상으로 인한 운전 장애를 최소화할 수 있는 융착 방지제를 제공함에 있다. The present invention was conceived to solve the above-described problems, because it is already sintered and discharged at a high temperature of 1,350° C. so as to suppress the formation of clinker by low melting point substances such as sodium compounds or potassium compounds present in the flow and solid fuel. It is to provide an anti-fusion agent that can minimize operational obstacles due to fusion phenomenon in a fluidized bed boiler by injecting bottom ash of a pulverized coal boiler with a high content of SiO 2 and Al 2 O 3 together with flowing sand and fuel. .
위와 같은 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명에 의한 고형연료를 사용하는 유동층 보일러의 융착 방지제는 CaO 함량이 0.1~10중량%이고, SO3 함량이 0.01~5중량%인 미분탄 보일러 바텀애시를 포함한다. In order to solve the above technical problem, the anti-fusion agent of a fluidized bed boiler using solid fuel according to the present invention includes a pulverized coal boiler bottom ash having a CaO content of 0.1 to 10% by weight and an SO 3 content of 0.01 to 5% by weight. .
또한 상기 미분탄 보일러 바텀애시는 SiO2 함량이 45~85중량% 이고, Al2O3 함량이 15~45중량%인 것이 바람직하다. In addition, the pulverized coal boiler bottom ash preferably has a SiO 2 content of 45 to 85% by weight, and an Al 2 O 3 content of 15 to 45% by weight.
또한 상기 미분탄 보일러 바텀애시는 보일러에서 생성 후 입도가 0.01∼5mm로 조정된 것이 바람직하다. In addition, it is preferable that the pulverized coal boiler bottom ash has a particle size adjusted to 0.01 to 5 mm after being generated in the boiler.
또한 상기 미분탄 보일러 바텀애시 100중량부에 대하여 제올라이트 10∼500중량부를 더 포함하며, 상기 제올라이트는 천연 제올라이트, 합성 제올라이트, 석유정제 공정 촉매로 사용된 후 배출되는 폐제올라이트 중 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물인 것이 바람직하다. In addition, the pulverized coal boiler further includes 10 to 500 parts by weight of zeolite based on 100 parts by weight of bottom ash, wherein the zeolite is any one of natural zeolite, synthetic zeolite, and waste zeolite discharged after being used as a catalyst for a petroleum refining process, or a mixture of two or more. It is desirable.
또한 상기 미분탄 보일러 바텀애시 100중량부에 대하여 카올리나이트 10∼500중량부를 더 포함하는 것이 바람직하다. In addition, it is preferable to further include 10 to 500 parts by weight of kaolinite based on 100 parts by weight of the bottom ash of the pulverized coal boiler.
본 발명에 따르면, 활용이 미흡한 석탄 화력발전소 등의 미분탄 보일러에서 배출되는 바텀애시를 활용하여 고형연료를 사용하는 유동층 보일러의 융착 현상을 방지하여 유동층 보일러의 운전 중 발생할 수 있는 클링커, 파울링 등의 문제를 해결하는 효과가 있다. According to the present invention, by using bottom ash discharged from pulverized coal boilers such as coal-fired power plants, which are insufficiently utilized, to prevent fusion of a fluidized bed boiler using solid fuel, clinker and fouling that may occur during operation of the fluidized bed boiler are prevented. It has the effect of solving the problem.
따라서 유동층 보일러에서 고형연료 사용 비율이 높아짐에 따라 연소 시 융착 현상(파울링, 슬래깅, 클링커 생성 등)으로 인한 연소 장애를 극복할 수 있는 것이다. Therefore, as the ratio of solid fuel used in the fluidized bed boiler increases, it is possible to overcome combustion obstacles due to fusion phenomenon (fouling, slagging, clinker generation, etc.) during combustion.
도 1은 비교예의 천연규사 표면의 전자 현미경 사진임.
도 2 내지 도 5는 각각 실시예들의 미분탄 보일러 바텀애시 표면의 전자 현미경 사진임. 1 is an electron micrograph of the surface of natural silica sand of a comparative example.
2 to 5 are electron micrographs of the surface of the bottom ash of the pulverized coal boiler of the embodiments, respectively.
이하, 본 발명에 의한 고형연료를 사용하는 유동층 보일러의 융착 방지제의 실시예에 대하여 구체적으로 설명한다. Hereinafter, examples of the anti-fusion agent for a fluidized bed boiler using solid fuel according to the present invention will be described in detail.
본 발명에 의한 유동층 보일러의 융착 방지제는 고형연료를 사용하는 유동층 보일러의 운전 시 유동사 및 고형연료와 같이 투입하여 사용하는 것인데, 구체적으로는 화력발전소 등의 미분탄 보일러 바텀애시를 포함한다. The anti-fusion agent of the fluidized bed boiler according to the present invention is to be used together with flow sand and solid fuel when operating a fluidized bed boiler using solid fuel, and specifically includes pulverized coal boiler bottom ash such as a thermal power plant.
상기 미분탄 보일러 바텀애시는 SiO2 함량이 45~85중량% 이고, Al2O3 함량이 15~45중량%이고, CaO 함량이 0.1~10중량%이고, SO3 함량이 0.01~5중량%인 것이 바람직하다. The pulverized coal boiler bottom ash has a SiO 2 content of 45 to 85 wt%, an Al 2 O 3 content of 15 to 45 wt%, a CaO content of 0.1 to 10 wt%, and a SO 3 content of 0.01 to 5 wt% It is desirable.
상기 미분탄 보일러 바텀애시는 별도의 탈황장치를 구비한 국내의 대부분 화력발전소에서 배출되며, 미분탄 보일러 바텀애쉬는 회분(Ash)이 고온에서 용융 응집된 발생 공정상의 특성 때문에 플라이애시에 비해 상당히 큰 입경을 가지며, 재활용이 어려워 각 발전소에서는 대단히 큰 규모의 연못(Pond)을 만들어 이를 매립하고 있는 실정이다. 특히, 이전에는 냉각을 위하여 해수와 혼합하여 습식 형태로 배출되어 염소 성분 등의 함유 및 건조 등의 전처리 문제로 재활용이 어려웠으나 최근, 신설되고 있는 화력발전소에서는 냉각시 해수가 아닌 공기 냉각을 통해 건식 형태의 바텀애시가 배출되고 있다. The pulverized coal boiler bottom ash is discharged from most domestic thermal power plants equipped with a separate desulfurization device, and the pulverized coal boiler bottom ash has a considerably larger particle size than fly ash due to the characteristics of the process in which ash is melted and agglomerated at high temperatures. It is difficult to recycle, and each power plant creates a very large pond and fills it. In particular, in the past, it was difficult to recycle due to pretreatment problems such as containing chlorine components and drying, as it was mixed with seawater for cooling and discharged in a wet form, but recently, newly established thermal power plants are dry through air cooling rather than seawater. The form of bottom ash is being discharged.
따라서, 입경이 플라이애시에 비해 매우 거친 다공성 골재의 형태로 별도의 건조 및 세척 과정 없이도 물리적 분쇄 또는 분급만을 실시하여 원하는 입경의 바텀애시를 선별할 수 있다. Therefore, it is possible to select bottom ash having a desired particle size by performing only physical pulverization or classification without a separate drying and washing process in the form of a porous aggregate whose particle size is very rough compared to fly ash.
그러나 미분탄 보일러 바텀애시 역시 레미콘에 주로 활용되는 미분탄 보일러 플라이애시와 같이 주성분이 포졸란 반응을 일으킬 수 있는 이산화규소이며, 0.001∼300mm의 다양한 입경을 가진 안정적인 물질로서 고온에서 용융된 특성상 다공질 형태를 가지고 있다. However, the pulverized coal boiler bottom ash is also silicon dioxide whose main component can cause a pozzolanic reaction, like the pulverized coal boiler fly ash, which is mainly used in ready-mixed concrete. .
본 발명에서는 입경을 0.01∼5mm로 조정하여 기존 유동층 보일러에서 사용하는 유동사로 사용되는 천연 규사를 대체하여 사용하거나 연료 투입시 혼합하여 사용할 수 있다. In the present invention, by adjusting the particle diameter to 0.01 to 5 mm, it can be used in place of natural silica sand used as flow sand used in existing fluidized bed boilers, or mixed when fuel is injected.
상기 미분탄 보일러 바텀애시는 1,350℃에서 용융 응집되어 발생되기 때문에 일반적인 유동층 보일러의 연소 온도인 850℃에서 열에 매우 안정적이며 일반적인 유동사와 같이 고형연료에 존재하는 알칼리 성분과 반응하여 저융점 물질이 생성 되지 않는 장점이 있다. Since the pulverized coal boiler bottom ash is generated by melting and agglomeration at 1,350°C, it is very stable to heat at 850°C, which is the combustion temperature of a general fluidized bed boiler, and reacts with the alkali component present in the solid fuel like a general flow stream, so that a low melting point material is not generated. There is an advantage.
상기 미분탄 보일러 바텀애시는 SiO2 함량이 45중량% 이상, Al2O3 함량이 15중량% 이상, CaO 함량이 10중량%이하, SO3 함량이 5중량% 이하가 바람직한데 SiO2 함량이 45중량%, Al2O3 함량이 15중량% 미만일 경우 내열성이 부족하여 용착현상이 발생할 수 있다. 또한 CaO 함량이 10중량% 초과, SO3 함량이 5중량% 초과할 경우에는 융점이 낮아져 융착 현상이 오히려 증가할 수 있다. 따라서 미분탄 보일러 바텀애시의 화학조성을 미리 분석해 상기 조성 범위에 적합한 바텀애시를 사용하는 것이 바람직하다. The pulverized coal boiler bottom ash preferably has a SiO 2 content of 45 wt% or more, an Al 2 O 3 content of 15 wt% or more, a CaO content of 10 wt% or less, and a SO 3 content of 5 wt% or less, but SiO 2 content of 45 When the weight% and Al 2 O 3 content is less than 15% by weight, the heat resistance may be insufficient and a welding phenomenon may occur. In addition, when the CaO content exceeds 10% by weight and the SO 3 content exceeds 5% by weight, the melting point may be lowered, so that the fusion phenomenon may rather increase. Therefore, it is preferable to use a bottom ash suitable for the above composition range by analyzing the chemical composition of the pulverized coal boiler bottom ash in advance.
미분탄 보일러의 바텀애시의 입도는 0.01∼5mm로 조정하여 유동사 및 연료와 같이 투입하여 사용하는 것이 바람직하다. 입도가 0.01mm 미만일 경우 입자가 너무 미세하여 보일러의 운전 시 날림 먼지가 심하게 발생되며 집진기에 전량 흡입될 수 있고 반대로 5mm를 초과할 경우 입자가 너무 굵어 유동층 보일러의 연소 시 열전달을 방해할 수 있다. It is preferable that the particle size of the bottom ash of the pulverized coal boiler is adjusted to 0.01 to 5 mm, and then used together with flow sand and fuel. If the particle size is less than 0.01mm, the particles are too fine and dust is generated severely during operation of the boiler, and the entire amount may be sucked into the dust collector.On the contrary, if the particle size exceeds 5mm, the particles are too thick and may interfere with heat transfer during combustion of the fluidized bed boiler.
또한, 상기 미분탄 보일러 바텀애시 100중량부에 대하여 제올라이트를 10∼500중량부 더 포함하며, 상기 제올라이트는 천연 제올라이트, 합성 제올라이트, 석유정제 공정 촉매로 사용된 후 배출되는 폐제올라이트 중 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물인 것이 바람직하다. Further, 10 to 500 parts by weight of zeolite is further included with respect to 100 parts by weight of the pulverized coal boiler bottom ash, and the zeolite is any one or two or more of a natural zeolite, a synthetic zeolite, and a waste zeolite discharged after being used as a catalyst for a petroleum refining process. It is preferably a mixture.
제올라이트는 알루미늄 산화물과 규산 산화물의 결합으로 생겨난 음이온을 알칼리 금속 및 알카리 토금속이 결합되어 있는 광물로서 결정질 알루미늄 규산염광물이다. 제올라이트는 일정한 크기의 세공경을 갖고 있기 때문에 흡착 성능이 우수하며 열에 대한 저항성이 우수하다. 상기 제올라이트는 융착현상에 대한 저항성이 우수하도록 Al2O3 성분이 25중량% 이상인 것이 바람직하다. 상기 미분탄 보일러 바텀애시 100중량부에 대하여 제올라이트를 10∼500중량부 더 포함하는 바람직하다. 10중량부 미만이면 융착현상 방지 효과가 미비하며, 500중량부를 초과할 경우 바텀애시에 비해 상대적으로 미립분이 많아져 보일러 운전 시 날림 먼지 등이 심하게 발생하고 집진기에 의해 흡입되는 양이 많아져 운전이 어려워진다. Zeolite is a crystalline aluminum silicate mineral as a mineral in which alkali metals and alkaline earth metals are bonded to anions generated by the combination of aluminum oxide and silicate oxide. Because zeolite has a pore diameter of a certain size, it has excellent adsorption performance and excellent heat resistance. It is preferable that the zeolite has an Al 2 O 3 component of 25% by weight or more so as to have excellent resistance to fusion. It is preferable to further include 10 to 500 parts by weight of zeolite based on 100 parts by weight of the pulverized coal boiler bottom ash. If it is less than 10 parts by weight, the effect of preventing fusion phenomenon is insufficient, and if it exceeds 500 parts by weight, the amount of fine particles is relatively larger than that of bottom ash. It becomes difficult.
또한, 상기 미분탄 보일러 건식 바텀애시 100중량부에 대하여 카올리나이트를 10∼500중량부 더 포함하는 것이 바람직하다. 카올리나이트는 고령석이라고도 불리우며 알루미늄의 수분을 포함한 규산염 광물로 점토(찰흙) 광물의 한 종류이다. 화학 성분은 Al2Si2O5(OH)4에 납석이 포함된다. 고온에 잘 견뎌 이 성분이 많을수록 도자기의 재료가 된다. 카올리나이트는 상기 미분탄 보일러 바텀애시 100중량부에 대하여 10∼500중량부 더 포함하는 바람직하다. 10중량부 미만이면 융착현상 방지 효과가 미비하며, 500중량부를 초과할 경우 바텀애시에 비해 상대적으로 미립분이 많아져 보일러 운전 시 날림 먼지 등이 심하게 발생하고 집진기에 의해 흡입되는 양이 많아져 운전이 어려워진다. In addition, it is preferable to further include 10 to 500 parts by weight of kaolinite based on 100 parts by weight of the pulverized coal boiler dry bottom ash. Kaolinite, also called kaolinite, is a silicate mineral containing moisture from aluminum and is a type of clay (clay) mineral. The chemical component contains pyrophyllite in Al 2 Si 2 O 5 (OH) 4 . It withstands high temperatures, and the more this component is, the more it becomes a material for ceramics. It is preferable that kaolinite further comprises 10 to 500 parts by weight based on 100 parts by weight of the pulverized coal boiler bottom ash. If it is less than 10 parts by weight, the effect of preventing fusion phenomenon is insufficient, and if it exceeds 500 parts by weight, the amount of fine particles is relatively larger than that of bottom ash. It becomes difficult.
또한, 상기 미분탄 보일러 건식 바텀애시 100중량부에 대하여 입도가 0.01∼5mm로 조정된 폐도자기 분말을 5∼200중량부 더 포함하는 것이 바람직하다. In addition, it is preferable to further include 5 to 200 parts by weight of waste ceramic powder whose particle size is adjusted to 0.01 to 5 mm with respect to 100 parts by weight of the pulverized coal boiler dry bottom ash.
폐도자기 분말은 카올리나이트를 주원료로 제조하여 1,000℃ 이상에서 이미 고온 처리되어 배출된 물질로 일반적인 유동층 보일러의 연소 온도인 850℃에서 열에 매우 안정적이며 일반적인 유동사와 같이 고형연료에 존재하는 알칼리 성분과 반응하여 저융점 물질이 생성 되지 않는 장점이 있다. 폐도자기 분말의 입도는 0.01∼5mm로 조정하여 유동사 및 연료와 같이 투입하여 사용하는 것이 바람직하다. 입도가 0.01mm 미만일 경우 입자가 너무 미세하여 보일러의 운전 시 날림 먼지가 심하게 발생되며 집진기에 전량 흡입될 수 있고 반대로 5mm를 초과할 경우 입자가 너무 굵어 유동층 보일러의 연소 시 열전달을 방해할 수 있다. 폐도자기 분말은 상기 미분탄 보일러 바텀애시 100중량부에 대하여 5∼200중량부 더 포함하는 바람직하다. 5중량부 미만이면 융착현상 방지 효과가 미비하며, 200중량부를 초과할 경우 폐도자기 분말에 존재하는 유약 성분의 종류에 따라 오히려 융착 방지 현상이 저하될 수 있다. Waste porcelain powder is made of kaolinite as the main raw material and is already high-temperature treated at 1,000℃ or higher. It is very stable to heat at 850℃, the combustion temperature of a general fluidized bed boiler, and reacts with alkali components present in solid fuels There is an advantage that low melting point materials are not produced. It is preferable that the particle size of the waste porcelain powder is adjusted to 0.01~5mm, and then used together with flow sand and fuel. If the particle size is less than 0.01mm, the particles are too fine and dust is generated severely during operation of the boiler, and the entire amount may be sucked into the dust collector.On the contrary, if the particle size exceeds 5mm, the particles are too thick and may interfere with heat transfer during combustion of the fluidized bed boiler. It is preferable that the waste ceramic powder further comprises 5 to 200 parts by weight based on 100 parts by weight of the pulverized coal boiler bottom ash. If it is less than 5 parts by weight, the effect of preventing the fusion phenomenon is insufficient, and if it exceeds 200 parts by weight, the fusion prevention phenomenon may be rather reduced depending on the kind of glaze component present in the waste ceramic powder.
따라서, 본 발명은 석탄 화력발전소 바텀애시, 폐제올라이트 및 폐도자기의 매립 시 소요되는 폐기물 처리 비용이 발생하지 않으며, 고형연료를 사용하는 유동층 보일러의 융착 현상에 의한 운전 방해를 최소화할 수 있는 장점이 있다.Accordingly, the present invention does not incur waste treatment costs required for landfill of coal-fired power plant bottom ash, waste zeolite, and waste ceramics, and has the advantage of minimizing operation disturbance due to fusion of a fluidized bed boiler using solid fuel. have.
이하에서 본 발명의 바람직한 실시예 및 비교예들이 기술되어질 것이다. 또한 이하의 실시예들은 본 발명을 예증하기 위한 것으로서 본 발명의 범위를 국한하는 것으로 이해되어져서는 아니된다.In the following, preferred embodiments and comparative examples of the present invention will be described. In addition, the following examples are intended to illustrate the present invention and should not be construed as limiting the scope of the present invention.
비교예 (천연규사 + 고형연료)Comparative Example (Natural silica sand + solid fuel)
먼저, SiO2 함량이 83.4중량%이며 0.3∼1mm의 입도로 조정된 천연규사 100중량부와 우드칩 고형연료 100중량부를 균질하게 혼합한 후 내부 온도가 850℃인 전기로에 투입하여 1시간 소성한 후 배출하여 잔재물의 표면 융착 여부를 평가하였다. First, the SiO 2 content is 83.4% by weight and 100 parts by weight of natural silica sand adjusted to a particle size of 0.3 to 1 mm and 100 parts by weight of wood chip solid fuel were homogeneously mixed, and then put into an electric furnace with an internal temperature of 850°C and fired for 1 hour. Then, it was discharged and evaluated for surface fusion of the residue.
실시예 1Example 1
먼저, SiO2 함량이 63.2중량%, Al2O3 함량이 21.7중량%, CaO 함량이 2.6중량%, SO3 함량이 0.2중량%이며 0.3∼1mm의 입도로 조정된 미분탄 보일러 바텀애시 200g에 대하여 우드칩 고형연료 200g을 균질하게 혼합한 후 내부 온도가 850℃인 전기로에 투입하여 1시간 소성한 후 배출하여 잔재물의 표면 융착 여부를 평가하였다. First, for 200 g of pulverized coal boiler bottom ash adjusted to a particle size of 0.3 to 1 mm with a SiO 2 content of 63.2 wt%, an Al 2 O 3 content of 21.7 wt%, a CaO content of 2.6 wt%, and a SO 3 content of 0.2 wt% After homogeneously mixing 200 g of wood chip solid fuel, it was put into an electric furnace with an internal temperature of 850°C, fired for 1 hour, and discharged to evaluate whether the residue was fused to the surface.
실시예 2Example 2
먼저, SiO2 함량이 63.2중량%, Al2O3 함량이 21.7중량%, CaO 함량이 2.6중량% SO3 함량이 0.2중량%이며 0.3∼1mm의 입도로 조정된 미분탄 보일러 바텀애시 150g에 대하여 제올라이트 50g, 우드칩 고형연료 200g을 균질하게 혼합한 후 내부 온도가 850℃인 전기로에 투입하여 1시간 소성한 후 배출하여 잔재물의 표면 융착 여부를 평가하였다. First, zeolite for 150 g of pulverized coal boiler bottom ash adjusted to a particle size of 0.3 to 1 mm with a SiO 2 content of 63.2 wt%, an Al 2 O 3 content of 21.7 wt%, a CaO content of 2.6 wt% and a SO 3 content of 0.2 wt% After homogeneously mixing 50g and 200g of wood chip solid fuel, it was put into an electric furnace with an internal temperature of 850°C, fired for 1 hour, and discharged to evaluate whether the surface of the residue was fused.
실시예 3Example 3
먼저, SiO2 함량이 63.2중량%, Al2O3 함량이 21.7중량%, CaO 함량이 2.6중량% SO3 함량이 0.2중량%이며 0.3∼1mm의 입도로 조정된 미분탄 보일러 바텀애시 100g에 대하여 제올라이트 50g, 카올리나이트 50g, 우드칩 고형연료 200g을 균질하게 혼합한 후 내부 온도가 850℃인 전기로에 투입하여 1시간 소성한 후 배출하여 잔재물의 표면 융착 여부를 평가하였다.First, the SiO 2 content is 63.2% by weight, the Al 2 O 3 content is 21.7% by weight, the CaO content is 2.6% by weight, the SO 3 content is 0.2% by weight, and zeolite for 100 g of pulverized coal boiler bottom ash adjusted to a particle size of 0.3 to 1 mm 50g, kaolinite 50g, and wood chip solid fuel 200g were homogeneously mixed, put into an electric furnace with an internal temperature of 850°C, fired for 1 hour, and discharged to evaluate the surface fusion of the residue.
실시예 4Example 4
먼저, SiO2 함량이 63.2중량%, Al2O3 함량이 21.7중량%, CaO 함량이 2.6중량% SO3 함량이 0.2중량%이며 0.3∼1mm의 입도로 조정된 미분탄 보일러 바텀애시 100g에 대하여 제올라이트 50g, 폐도자기 분말 50g에 우드칩 고형연료 200g을 균질하게 혼합한 후 내부 온도가 850℃인 전기로에 투입하여 1시간 소성한 후 배출하여 잔재물의 표면 융착 여부를 평가하였다.First, the SiO 2 content is 63.2% by weight, the Al 2 O 3 content is 21.7% by weight, the CaO content is 2.6% by weight, the SO 3 content is 0.2% by weight, and zeolite for 100 g of pulverized coal boiler bottom ash adjusted to a particle size of 0.3 to 1 mm After homogeneously mixing 200g of wood chip solid fuel with 50g and 50g of waste porcelain powder, it was put into an electric furnace with an internal temperature of 850℃, fired for 1 hour, and discharged to evaluate the surface fusion of the residue.
융착현상 발생 여부 평가Evaluation of whether fusion occurs
상기 비교예 및 실시예들의 융착 현상을 살펴보기 위해 전기로에서 배출된 잔재물을 전자현미경으로 관찰하였다. To examine the fusion phenomenon of the Comparative Examples and Examples, the residue discharged from the electric furnace was observed with an electron microscope.
도 1은 비교예를 내부 온도가 850℃인 전기로에 투입하여 1시간 소성한 후 배출된 잔재물, 즉, 천연 규사의 표면의 전자현미경 사진이다. 도 2 내지 도 5는 각 실시예1 내지 실시예4를 내부 온도가 850℃인 전기로에 투입하여 1시간 소성한 후 배출된 잔재물, 즉, 미분탄 보일러 바텀애시의 표면의 전자현미경 사진이다.1 is an electron micrograph of the surface of the remnant, that is, the surface of the natural silica sand, which is discharged after the comparative example is put into an electric furnace having an internal temperature of 850°C and fired for 1 hour. 2 to 5 are electron micrographs of remnants discharged after putting each of Examples 1 to 4 into an electric furnace having an internal temperature of 850°C and firing for 1 hour, that is, the surface of the bottom ash of the pulverized coal boiler.
도 1에서 알 수 있는 바와 같이 비교예는 천연규사 입자들이 서로 들러붙어 융착현상이 발생되어 한 덩어리가 된 것을 확인할 수 있었다. 따라서 비교예는 전기로의 운전이 진행될수록 천연규사 입자들끼리 융착되는 현상이 더욱 심화되어 최종적으로 비유동화가 발생하고 공정 운전이 중단되는 현상이 발생한다. As can be seen from FIG. 1, in the comparative example, it was confirmed that natural silica particles were adhered to each other to cause a fusion phenomenon to form a lump. Therefore, in the comparative example, as the operation of the electric furnace proceeds, the phenomenon that natural silica particles are fused to each other is intensified, and finally, de-fluidization occurs and the process operation is stopped.
이에 반하여 도 2 내지 도 5에서 알 수 있는 바와 같이, 나 본 발명에 의한 실시예에서는 미분탄 보일러 바텀애시의 입자 표면에 융착 현상이 발생되지 않음을 확인할 수 있었다. On the other hand, as can be seen in FIGS. 2 to 5, it was confirmed that the fusion phenomenon did not occur on the particle surface of the bottom ash of the pulverized coal boiler in the embodiment according to the present invention.
Claims (5)
CaO 함량이 0.1~10중량%이고, SO3 함량이 0.01~5중량%인 미분탄 보일러 바텀애시를 포함하는 것을 특징으로 하는 유동층 보일러 융착 방지제.
In the anti-fusion agent for a fluidized bed boiler using solid fuel,
A fluidized bed boiler fusion inhibitor comprising a pulverized coal boiler bottom ash having a CaO content of 0.1 to 10 wt% and an SO 3 content of 0.01 to 5 wt%.
상기 미분탄 보일러 바텀애시는 SiO2 함량이 45~85중량% 이고, Al2O3 함량이 15~45중량%인 것을 특징으로 하는 유동층 보일러 융착 방지제.
The method of claim 1,
The pulverized coal boiler bottom ash has a SiO 2 content of 45 to 85 wt%, and an Al 2 O 3 content of 15 to 45 wt%.
상기 미분탄 보일러 바텀애시는 보일러에서 생성 후 입도가 0.01∼5mm로 조정된 것을 특징으로 하는 유동층 보일러 융착 방지제.
The method of claim 1,
The pulverized coal boiler bottom ash is a fluidized bed boiler fusion preventing agent, characterized in that the particle size is adjusted to 0.01 ~ 5mm after being generated in the boiler.
상기 미분탄 보일러 바텀애시 100중량부에 대하여 제올라이트를 10∼500중량부 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유동층 보일러 융착 방지제.
The method of claim 1,
A fluidized bed boiler fusion inhibitor, characterized in that it further comprises 10 to 500 parts by weight of zeolite based on 100 parts by weight of the pulverized coal boiler bottom ash.
상기 미분탄 보일러 바텀애시 100중량부에 대하여 카올리나이트를 10∼500중량부 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유동층 보일러 융착 방지제.
The method of claim 1,
A fluidized bed boiler fusion inhibitor, characterized in that it further comprises 10 to 500 parts by weight of kaolinite based on 100 parts by weight of the pulverized coal boiler bottom ash.
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