KR20220064115A - Apparatus and method for circulating fluidized bed gasification having a multitude of draft tubes - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a device and method for circulating fluidized bed gasification having a plurality of draft tubes to provide a technology for easily increasing the temperature of the entire fluidized bed gasifier and increasing producer gas generation efficiency when carbon oxide is introduced into a reactor of the fluidized bed gasifier to decrease the temperature of the device. According to an embodiment of the present invention, the device comprises: a combustion furnace receiving combustion fuel and performing combustion using a fluid medium; a draft tube formed insider the combustion furnace, receiving gasification fuel, and introducing the fluid medium heated in the combustion furnace to generate producer gas by thermally decomposing the gasified fuel using the heat of the fluid medium and the internal heat of the combustion furnace; an external cyclone formed outside the combustion furnace, connected to the combustion furnace, and receiving fluid medium and exhaust gas from the combustion furnace; a bag filter receiving exhaust gas from the external cyclone and removing dust in the exhaust gas; and a butter tank storing clean gas transferred from the bag filter and supplying the clean gas to the draft tube.

Description

다수의 드래프트 튜브를 갖는 순환 유동층 가스화 장치 및 방법 {APPARATUS AND METHOD FOR CIRCULATING FLUIDIZED BED GASIFICATION HAVING A MULTITUDE OF DRAFT TUBES}CIRCULATING FLUIDIZED BED GASIFICATION HAVING A MULTITUDE OF DRAFT TUBES

본 발명은 다수의 드래프트 튜브를 갖는 순환 유동층 가스화 장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 유동층 가스화기의 반응기에 이산화탄소가 투입되어 장치의 온도가 감소 시, 가스화기 전체의 온도 상승을 용이하게 하고, 프로듀서 가스 생성 효율을 증대시키는 기술에 관한 것이다.The present invention relates to a circulating fluidized bed gasifier and method having a plurality of draft tubes, and more particularly, when carbon dioxide is introduced into the reactor of the fluidized bed gasifier to decrease the temperature of the device, the temperature of the entire gasifier can be easily increased And, it relates to a technology for increasing the producer gas generation efficiency.

가스화 공정은 그 반응 및 가스화 생성물의 목적에 따라 가스화기 및 조업 조건 등이 결정되고, 일반적으로 가스화기의 종류에 따라 분류층(Entrained Bed), 이동층(Moving Bed) 및 유동층(Fluidized Bed) 가스화기로 분류될 수 있다. In the gasification process, the gasifier and operating conditions are determined according to the purpose of the reaction and gasification product, and in general, entrained bed, moving bed, and fluidized bed gasification according to the type of gasifier can be classified as a group.

상기와 같은 장치 중에서, 유동층 가스화기는 상향 흐름을 갖는 반응 기체로 인해 고체층이 부유된 상태로 유동을 하며 혼합되어 가스화 반응을 일으키는 장치로, 고온의 유동매질과 연료 및 산화제의 완전 혼합을 통해 기체-고체의 접촉이 완벽히 일어나며, 이에 따라 반응속도가 빠르고 효율이 증대될 수 있다.Among the above devices, the fluidized bed gasifier is a device that causes a gasification reaction by mixing and mixing a solid layer in a suspended state due to the reaction gas having an upward flow. -Contact of the solid occurs perfectly, so the reaction rate is fast and the efficiency can be increased.

상기와 같은 유동층 가스화기 이용 시, 일반적으로 공기 가스화의 경우 프로듀서 가스의 발열량은 3~6 MJ/Nm3 정도이며, 이산화탄소 가스화의 경우에도 유사한 수준이고 이산화탄소의 투입량은 가스화 연료(바이오매스) 투입량 대비 30~60% 수준이다. 이에 따라, 유동층 가스화기의 반응기에 이산화탄소가 투입되면 장치의 온도가 감소하게 되어 장치의 온도 상승을 위해 열에너지를 더 공급해야 할 수 있다. 또한, 반응기 내 열분해를 위한 공기비가 낮아지게 되면 가연성 가스의 함량이 증가되고 반응기 온도가 감소하는 현상이 발생할 수 있다.When using the fluidized bed gasifier as described above, in general, in the case of air gasification, the calorific value of the producer gas is about 3 to 6 MJ/Nm 3 , and in the case of carbon dioxide gasification, it is at a similar level, and the amount of carbon dioxide input is compared to the amount of gasified fuel (biomass) input It's around 30-60%. Accordingly, when carbon dioxide is introduced into the reactor of the fluidized bed gasifier, the temperature of the device may decrease, and thus, it may be necessary to additionally supply thermal energy to increase the temperature of the device. In addition, when the air ratio for thermal decomposition in the reactor is lowered, the content of the combustible gas may increase and the reactor temperature may decrease.

대한민국 등록특허 제10-1845863호(발명의 명칭: 가스화 장치의 제어시스템)에서는, 공기를 공급하는 공기 공급장치; 상기 공기 공급장치에서 공급되는 공기를 예열하여 반응장치로 고온의 공기를 공급하는 열 공급장치; 가스화 원료를 상기 반응장치로 투입하는 원료 투입장치; 내부에 유동매체가 충진되고 상기 원료 투입장치로부터 원료를 제공받고 상기 열 공급장치로부터 고온의 공기를 공급받아 유동층 가스화 반응이 일어나는 가스화 반응기와, 상기 가스화 반응기의 상부에 배치되며 상기 가스화 반응기에서 프로듀서가스와 함께 배출되는 타르를 흡착하는 활성탄이 저장된 고정층 반응기를 포함하는 2단 유동층 가스화 반응장치; 상기 반응장치에서 생산된 프로듀서 가스를 공급받아 정제하는 정제장치; 상기 정제장치로부터 정제되는 프로듀서 가스의 냉각을 위해 냉각수를 공급하는 냉각수 공급장치; 상기 냉각수 공급장치로부터 공급되는 냉각수를 이용하여 상기 정제장치에서 정제된 프로듀서 가스를 냉각시키는 냉각장치; 상기 냉각장치에서 냉각된 프로듀서 가스의 수소의 농도, 일산화탄소의 농도 및 타르의 농도를 측정하는 측정장치; 및 상기 측정장치에서 측정된 프로듀서 가스의 수소, 일산화탄소 및 타르의 농도에 따라 상기 가스화 반응장치를 운전하도록 제어하는 제어장치를 포함하는 시스템이 개시되어 있다.In Korean Patent Registration No. 10-1845863 (title of invention: control system of gasifier), an air supply device for supplying air; a heat supply device for preheating the air supplied from the air supply device and supplying high-temperature air to the reactor; a raw material input device for inputting the gasified raw material into the reactor; A gasification reactor in which a fluidized medium is filled therein, a raw material is supplied from the raw material input device, and high temperature air is supplied from the heat supply device, in which a fluidized bed gasification reaction occurs, and the gasification reactor is disposed above the gasification reactor and produces gas in the gasification reactor a two-stage fluidized-bed gasification reactor including a fixed-bed reactor in which activated carbon for adsorbing tar discharged together with a fixed-bed reactor is stored; a purification device for receiving and purifying the producer gas produced in the reactor; a cooling water supply device for supplying cooling water for cooling the producer gas purified from the purification device; a cooling device for cooling the producer gas purified in the purification device using the cooling water supplied from the cooling water supply device; a measuring device for measuring the concentration of hydrogen, the concentration of carbon monoxide and the concentration of tar in the producer gas cooled in the cooling device; and a control device for controlling the gasification reactor to operate according to the concentrations of hydrogen, carbon monoxide and tar in the producer gas measured by the measuring device.

대한민국 등록특허 제10-1845863호Republic of Korea Patent No. 10-1845863

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 유동층 가스화기의 반응기에 이산화탄소가 투입되어 장치의 온도가 감소 시, 가스화기 전체의 온도 상승을 용이하게 하는 것이다.An object of the present invention for solving the above problems is to facilitate the temperature rise of the entire gasifier when carbon dioxide is introduced into the reactor of the fluidized bed gasifier to decrease the temperature of the device.

그리고, 본 발명의 목적은, 연소 시 발생하는 이산화탄소를 재사용하여 이산화탄소를 감축하도록 하는 것이다.And, an object of the present invention is to reuse carbon dioxide generated during combustion to reduce carbon dioxide.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다. The technical problems to be achieved by the present invention are not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems not mentioned can be clearly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs from the description below. There will be.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 연소용 연료를 제공받고 유동매질을 이용하여 연소를 수행하는 연소로; 상기 연소로의 내부에 형성되고, 가스화 연료를 제공받으며, 상기 연소로에서 가열된 유동매질을 내부로 유입시켜 유동매질의 열과 상기 연소로 내부의 열을 이용하여 상기 가스화 연료를 열분해시킴으로써 프로듀서 가스를 생성시키는 드래프트튜브; 상기 연소로의 외부에 형성되어 상기 연소로와 연결되고, 상기 연소로로부터 유동매질과 배기가스를 전달받는 외부싸이클론; 상기 외부싸이클론으로부터 상기 배기가스를 전달받고, 상기 배기가스 내 분진을 제거하는 백필터; 및 상기 백필터로부터 전달되는 가스인 청정가스를 저장하고, 상기 청정가스를 상기 드래프트튜브로 공급하는 버퍼탱크;를 포함한다.The configuration of the present invention for achieving the above object is a combustion furnace that is provided with a fuel for combustion and performs combustion using a fluidized medium; It is formed in the combustion furnace, receives gasified fuel, and introduces a fluidized medium heated in the combustion furnace to the inside to pyrolyze the gasified fuel using the heat of the fluidized medium and the heat inside the combustion furnace to produce producer gas. Draft tube to create; an external cyclone formed outside the combustion furnace, connected to the combustion furnace, and receiving a fluidized medium and exhaust gas from the combustion furnace; a bag filter receiving the exhaust gas from the external cyclone and removing dust in the exhaust gas; and a buffer tank that stores the clean gas, which is the gas delivered from the bag filter, and supplies the clean gas to the draft tube.

본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 연소로의 내부에 형성되고, 상기 드래프트튜브로부터 전달받은 상기 프로듀서 가스와 유동매질을 분리시키는 내부싸이클론을 더 포함할 수 있다.In an embodiment of the present invention, an internal cyclone formed inside the combustion furnace and separating the producer gas and the fluidized medium received from the draft tube may be further included.

본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 내부싸이클론은, 상기 드래프트튜브로부터 전달받은 상기 프로듀서 가스와 유동매질을 분리시키는 분리부, 상기 분리부의 상부에 결합되고 분리된 상기 프로듀서 가스를 상기 연소로의 외부로 배출시키는 프로듀서가스배출관, 및 상기 분리부의 하부에 결합되고 분리된 유동매질을 상기 연소로의 내부로 배출시키는 유동매질배출관을 구비할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the internal cyclone includes a separation unit that separates the producer gas and the fluidized medium received from the draft tube, and the producer gas that is coupled to the upper portion of the separation unit and separates the producer gas from the outside of the combustion furnace It may include a producer gas discharge pipe for discharging to the furnace, and a fluidized medium discharge pipe coupled to the lower portion of the separation unit and discharging the separated fluidized medium into the combustion furnace.

본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 드래프트튜브는, 상기 연소로의 내부에 형성되고 상기 가스화 연료와 상기 연소로 내부의 유동매질이 유동하는 유로를 제공하는 가스화부, 상기 가스화부의 하부에 결합되고, 외부로부터 전달받은 상기 가스화 연료 및 상기 버퍼탱크로부터 전달받은 상기 청정가스를 상기 가스화부로 전달하는 튜브유입부, 및 상기 가스화부의 상부에 결합되고, 상기 가스화부에서 생성된 상기 프로듀서 가스와 상기 가스화부를 통과한 유동매질을 상기 내부싸이클론으로 전달하는 튜브배출부를 구비할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the draft tube is formed inside the combustion furnace and is coupled to a gasifier and a lower portion of the gasifier to provide a flow path through which the gasified fuel and the fluidized medium inside the combustion furnace flow; A tube inlet for transferring the gasified fuel received from the outside and the clean gas delivered from the buffer tank to the gasifier, and the gasifier coupled to the upper part of the gasifier, the producer gas generated in the gasifier and the gasifier pass It may be provided with a tube outlet for delivering a fluid medium to the internal cyclone.

본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 가스화부는, 상기 가스화부의 하부에 형성되고 상기 연소로의 내부에서 가열된 유동매질이 유입되는 유동매질유입구를 더 구비할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the gasifier may further include a fluidized medium inlet formed under the gasifier and through which the heated fluidized medium from the inside of the combustion furnace is introduced.

본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 연소로의 하부에 형성되고 상기 연소용 연료를 연소시켜 상기 연소로의 내부를 가열시키는 버너를 더 포함할 수 있다.In an embodiment of the present invention, it may further include a burner formed in the lower portion of the combustion furnace to burn the fuel for combustion to heat the interior of the combustion furnace.

본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 드래프트튜브 내부의 온도를 측정하는 센서인 튜브온도센서를 더 포함할 수 있다.In an embodiment of the present invention, a tube temperature sensor, which is a sensor for measuring the temperature inside the draft tube, may be further included.

본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 튜브온도센서로부터 온도 측정 정보를 전달받고, 상기 드래프트튜브 내부의 온도에 따라 상기 버너로 제어 신호를 전달하여 상기 버너의 화력을 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the control unit may further include a controller configured to receive temperature measurement information from the tube temperature sensor and control the thermal power of the burner by transmitting a control signal to the burner according to the temperature inside the draft tube. .

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 연소용 연료가 상기 연소로로 제공되어 상기 연소로 내부의 온도가 증가하는 제1단계; 상기 연소로에서 생성된 상기 배기가스가 상기 외부싸이클론와 상기 백필터를 통과하면서 상기 청정가스가 생성되어 상기 버퍼탱크에 저장되는 제2단계; 상기 드래프트튜브로 상기 가스화 연료가 제공되고, 상기 버퍼탱크로부터 상기 드래프트튜브로 상기 청정가스가 제공되며, 연소로 내부에서 가열된 유동매질이 드래프트튜브로 유입되는 제3단계; 상기 가스화 연료가 상기 드래프트튜브를 통과하면서 상기 연소로 내부에서 상기 드래프트튜브로 전달된 열과 유동매질의 열에 의해 열분해되어 상기 프로듀서 가스가 생성되는 제4단계; 및 상기 드래프트튜브로부터 배출된 상기 프로듀서 가스와 유동매질이 상기 내부싸이클론을 통과하면서 분리되어, 상기 프로듀서 가스가 상기 연소로의 외부로 배출되고 유동매질이 상기 연소로의 내부로 배출되는 제5단계;를 포함한다.The configuration of the present invention for achieving the above object is a first step in which fuel for combustion is provided to the combustion furnace to increase the temperature inside the combustion furnace; a second step of generating the clean gas while passing the exhaust gas generated in the combustion furnace through the external cyclone and the bag filter and storing it in the buffer tank; a third step in which the gasified fuel is supplied to the draft tube, the clean gas is supplied from the buffer tank to the draft tube, and a fluidized medium heated inside the combustion furnace is introduced into the draft tube; a fourth step in which the gasified fuel is pyrolyzed by heat transferred from the combustion furnace to the draft tube and heat of the fluidized medium while passing through the draft tube to generate the producer gas; and a fifth step in which the producer gas and the fluidized medium discharged from the draft tube are separated while passing through the internal cyclone, and the producer gas is discharged to the outside of the combustion furnace and the fluidized medium is discharged to the inside of the combustion furnace includes ;

상기와 같은 구성에 따른 본 발명의 효과는, 순환 유동층 연소로 내부에 가스화기로써 드래프트튜브가 내재되어 가스화기로 청정가스의 이산화탄소 또는 물이 제공되어 가스화기의 온도가 하강하여 가스화 연료에 대한 열분해 효율이 저하되는 현상을 방지할 수 있다는 것이다.The effect of the present invention according to the above configuration is that the draft tube is built-in as a gasifier in the circulating fluidized bed combustion furnace, and carbon dioxide or water of a clean gas is provided to the gasifier, and the temperature of the gasifier is lowered, so that the pyrolysis efficiency for gasified fuel This deterioration can be prevented.

또한, 연소로 내에 드래프트튜브가 내재되어 연소로의 내부 온도를 제어함으로써 드래프트튜브 전체에 대한 온도 제어가 용이하다는 것이다.In addition, since the draft tube is embedded in the combustion furnace to control the internal temperature of the furnace, it is easy to control the temperature of the entire draft tube.

그리고, 본 발명의 효과는, 상기된 청정가스 내 이산화탄소는 연소로에서 발생한 것을 재사용하는 것이므로, 에너지 생산뿐만 아니라 이산화탄소 감축을 수행할 수 있다는 것이다.And, the effect of the present invention is that, since the carbon dioxide in the clean gas is reused from the combustion furnace, not only energy production but also carbon dioxide reduction can be performed.

본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.It should be understood that the effects of the present invention are not limited to the above-described effects, and include all effects that can be inferred from the configuration of the invention described in the detailed description or claims of the present invention.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 가스화 장치에 대한 개략도이다.1 is a schematic diagram of a gasifier according to an embodiment of the present invention.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시 예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다. Hereinafter, the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, the present invention may be embodied in several different forms, and thus is not limited to the embodiments described herein. And in order to clearly explain the present invention in the drawings, parts irrelevant to the description are omitted, and similar reference numerals are attached to similar parts throughout the specification.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다. Throughout the specification, when a part is said to be “connected (connected, contacted, coupled)” with another part, it is not only “directly connected” but also “indirectly connected” with another member interposed therebetween. "Including cases where In addition, when a part "includes" a certain component, this means that other components may be further provided without excluding other components unless otherwise stated.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. The terms used herein are used only to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. The singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise. In the present specification, terms such as “comprise” or “have” are intended to designate that a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification exists, but one or more other features It should be understood that this does not preclude the existence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 대하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 가스화 장치에 대한 개략도이다. 도 1에서 보는 바와 같이, 연소용 연료를 제공받고 유동매질을 이용하여 연소를 수행하는 연소로(310); 연소로(310)의 내부에 형성되고, 가스화 연료를 제공받으며, 연소로(310)에서 가열된 유동매질을 내부로 유입시켜 유동매질의 열과 연소로(310) 내부의 열을 이용하여 가스화 연료를 열분해시킴으로써 프로듀서 가스를 생성시키는 드래프트튜브(100); 연소로(310)의 외부에 형성되어 연소로(310)와 연결되고, 연소로(310)로부터 유동매질과 배기가스를 전달받는 외부싸이클론(320); 외부싸이클론(320)으로부터 배기가스를 전달받고, 배기가스 내 분진을 제거하는 백필터(330); 및 백필터(330)로부터 전달되는 가스인 청정가스를 저장하고, 청정가스를 드래프트튜브(100)로 공급하는 버퍼탱크(340);를 포함한다.1 is a schematic diagram of a gasifier according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1 , a combustion furnace 310 that receives fuel for combustion and performs combustion using a fluidized medium; It is formed inside the combustion furnace 310, receives gasified fuel, and introduces a fluidized medium heated in the combustion furnace 310 to the inside to generate gasified fuel using the heat of the fluidized medium and the heat inside the combustion furnace 310. Draft tube 100 for generating producer gas by pyrolysis; an external cyclone 320 that is formed outside the combustion furnace 310 and is connected to the combustion furnace 310 and receives the fluidized medium and exhaust gas from the combustion furnace 310; a bag filter 330 receiving exhaust gas from the external cyclone 320 and removing dust in the exhaust gas; and a buffer tank 340 for storing the clean gas, which is the gas delivered from the bag filter 330 , and supplying the clean gas to the draft tube 100 .

여기서, 연소로(310) 내 충진 물질로써 유동매질은 유동사(모래), 올리빈, 벤토나이트로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 물질로 형성될 수 있다. 본 발명의 실시 예에서는 유동매질이 상기와 같은 물질로 형성된다고 설명하고 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.Here, as the filling material in the combustion furnace 310, the fluidized medium may be formed of one or more materials selected from the group consisting of fluidized sand (sand), olivine, and bentonite. In the embodiment of the present invention, although it is described that the fluid medium is formed of the above material, it is not necessarily limited thereto.

외부싸이클론(320)은 종래기술에 의한 싸이클론(cyclone)의 구조로 형성될 수 있고, 백필터(330)(bag filter)와 버퍼탱크(340)(buffer tank)도 종래기술에 의해 형성될 수 있다. 외부싸이클론(320)에서는 유동매질과 배기가스가 분리되고, 외부싸이클론(320)에서 분리된 유동매질은 다시 연소로(310)로 공급되어 재사용될 수 있다.The external cyclone 320 may be formed in the structure of a cyclone according to the prior art, and the bag filter 330 (bag filter) and the buffer tank 340 (buffer tank) may also be formed by the prior art. can In the external cyclone 320, the fluidized medium and the exhaust gas are separated, and the fluidized medium separated from the external cyclone 320 is supplied to the combustion furnace 310 again to be reused.

가스화 연료로는 바이오매스, 폐플라스틱 등이 이용될 수 있으며, 이와 같은 가스화 연료가 열분해되어 생성되는 프로듀서 가스(producer gas)에는 일산화탄소(CO), 수소(H2), 메탄(CH4) 등이 포함될 수 있다. 그리고, 청정가스에는 이산화탄소(CO2)와 물(H2O)이 포함될 수 있으며, 청정가스에 포함된 이산화탄소와 물이 드래프트튜브(100)로 공급되어 가스화 원료의 열분해 시 필요한 산화제로 이용될 수 있다.Biomass, waste plastics, etc. may be used as gasification fuel, and carbon monoxide (CO), hydrogen (H 2 ), methane (CH 4 ), etc. may be included. In addition, the clean gas may include carbon dioxide (CO 2 ) and water (H 2 O), and the carbon dioxide and water contained in the clean gas are supplied to the draft tube 100 to be used as an oxidizing agent required for thermal decomposition of gasified raw materials. there is.

연소로(310) 내에서는 순환 유동층 방식으로 연소가 수행될 수 있으며, 연소로(310) 내에서 가열된 유동매질이 유동하여 연소가 수행될 수 있다. 도 1에서 보는 바와 같이, 본 발명의 가스화 장치는, 연소로(310)로 연소용 연료를 공급하는 연소용연료공급부(410), 및 일단이 연소용연료공급부(410)에 연결되고 타단이 연소로(310)에 연결되어 연소용연료공급부(410)로부터 연소로(310)의 내부로 유동하는 연소용 연로에 유로를 제공하는 연료공급관(420)을 포함할 수 있다.Combustion may be performed in a circulating fluidized bed method in the combustion furnace 310 , and combustion may be performed by flowing a heated fluidized medium in the combustion furnace 310 . As shown in FIG. 1 , in the gasifier of the present invention, a combustion fuel supply unit 410 for supplying fuel for combustion to a combustion furnace 310 , and one end are connected to the combustion fuel supply unit 410 and the other end is combusted. It may include a fuel supply pipe 420 connected to the furnace 310 to provide a flow path to the combustion fuel that flows from the combustion fuel supply unit 410 into the combustion furnace 310 .

본 발명의 가스화 장치는, 연소로(310)의 내부에 형성되고, 드래프트튜브(100)로부터 전달받은 프로듀서 가스와 유동매질을 분리시키는 내부싸이클론(200)을 더 포함할 수 있다. 그리고, 내부싸이클론(200)은, 드래프트튜브(100)로부터 전달받은 프로듀서 가스와 유동매질을 분리시키는 분리부(210), 분리부(210)의 상부에 결합되고 분리된 프로듀서 가스를 연소로(310)의 외부로 배출시키는 프로듀서가스배출관(220), 및 분리부(210)의 하부에 결합되고 분리된 유동매질을 연소로(310)의 내부로 배출시키는 유동매질배출관(230)을 구비할 수 있다.The gasifier of the present invention may further include an internal cyclone 200 that is formed inside the combustion furnace 310 and separates the producer gas and the fluidized medium received from the draft tube 100 . In addition, the internal cyclone 200 is a separation unit 210 that separates the producer gas and the fluidized medium received from the draft tube 100, and combines the separated producer gas with the upper portion of the separation unit 210 in a combustion furnace ( A producer gas discharge pipe 220 for discharging to the outside of the 310, and a fluidized medium discharge pipe 230 coupled to the lower portion of the separation unit 210 and discharging the separated fluidized medium into the combustion furnace 310 Can be provided there is.

여기서, 분리부(210)는 종래기술에 의한 싸이클론(cyclone)의 구조로 형성될 수 있으며, 드래프트튜브(100)로부터 전달받은 프로듀서 가스와 유동매질을 분리시켜 프로듀서 가스는 분리부(210)의 상부로 배출하고 유동매질은 분리부(210)의 하부로 배출할 수 있다. 분리부(210)의 상부로 배출된 프로듀서 가스는 프로듀서가스배출관(220)을 따라 유동한 후 연소로(310)의 외부로 배출될 수 있다. 그리고, 분리부(210)의 하부로 배출된 유동매질은 유동매질배출관(230)을 따라 유동한 후 연소로(310)의 내부로 배출되어 연소로(310)의 유동매질로 재사용될 수 있다.Here, the separation unit 210 may be formed in the structure of a cyclone according to the prior art, and the producer gas received from the draft tube 100 and the fluid medium are separated to separate the producer gas from the separation unit 210 . The flow medium may be discharged to the upper portion and discharged to the lower portion of the separation unit 210 . The producer gas discharged to the upper part of the separation unit 210 may flow along the producer gas discharge pipe 220 and then be discharged to the outside of the combustion furnace 310 . Then, the fluidized medium discharged to the lower part of the separation unit 210 flows along the fluidized medium discharge pipe 230 and then is discharged into the combustion furnace 310 to be reused as the fluidized medium of the combustion furnace 310 .

드래프트튜브(100)는 복수 개로 형성될 수 있으며, 이와 같이 드래프트튜브(100)가 형성되는 경우 하나의 연소로(310) 내부에서 복수의 가스화가 수행되어 가스화 연료를 이용한 프로듀서 가스 생성 효율이 증대될 수 있다. 연소로(310)의 내부에서 복수 개의 드래프트튜브(100) 각각이 내부싸이클론(200)을 둘러싸는 형상으로 형성되어 복수 개의 드래프트튜브(100) 각각에서 생성된 프로듀서 가스가 내부싸이클론(200)으로 취합될 수 있다. 이에 따라, 연소로(310)의 내부에 배치되는 드래프트튜브(100)의 수를 증대시킬 수 있어 프로듀서 가스 생성량을 증대시킬 수 있으며, 드래프트튜브(100) 배치에 대한 공간 효율도 증대시킬 수 있다. 다만, 드래프트튜브(100)와 내부싸이클론(200)의 배치가 이에 한정되는 것은 아니다.The draft tube 100 may be formed in plurality, and when the draft tube 100 is formed in this way, a plurality of gasification is performed inside one combustion furnace 310 to increase the producer gas generation efficiency using the gasified fuel. can In the combustion furnace 310, each of the plurality of draft tubes 100 is formed in a shape surrounding the inner cyclone 200, so that the producer gas generated in each of the plurality of draft tubes 100 is generated by the inner cyclone 200. can be aggregated into Accordingly, it is possible to increase the number of draft tubes 100 disposed inside the combustion furnace 310 , thereby increasing the amount of producer gas generated, and increasing the space efficiency for the arrangement of the draft tube 100 . However, the arrangement of the draft tube 100 and the internal cyclone 200 is not limited thereto.

드래프트튜브(100)는, 연소로(310)의 내부에 형성되고 가스화 연료와 연소로(310) 내부의 유동매질이 유동하는 유로를 제공하는 가스화부(110), 가스화부(110)의 하부에 결합되고, 외부로부터 전달받은 가스화 연료 및 버퍼탱크(340)로부터 전달받은 청정가스를 가스화부(110)로 전달하는 튜브유입부(120), 및 가스화부(110)의 상부에 결합되고, 가스화부(110)에서 생성된 프로듀서 가스와 가스화부(110)를 통과한 유동매질을 내부싸이클론(200)으로 전달하는 튜브배출부(130)를 구비할 수 있다. 그리고, 가스화부(110)는, 가스화부(110)의 하부에 형성되고 연소로(310)의 내부에서 가열된 유동매질이 유입되는 유동매질유입구(111)를 더 구비할 수 있다. 여기서, 가스화부(110)는 열전달이 용이한 소재로 형성될 수 있다.The draft tube 100 is formed in the combustion furnace 310 and provides a flow path through which the gasified fuel and the flow medium inside the combustion furnace 310 flow. At the lower part of the gasifier 110 . Combined, coupled to the upper portion of the gasification fuel delivered from the outside and the tube inlet 120 for delivering the clean gas delivered from the buffer tank 340 to the gasifier 110, and the gasifier 110, the gasifier A tube discharge unit 130 for transferring the producer gas generated in 110 and the fluidized medium passing through the gasifier 110 to the internal cyclone 200 may be provided. In addition, the gasifier 110 may further include a fluidized medium inlet 111 formed under the gasifier 110 and into which a fluidized medium heated inside the combustion furnace 310 is introduced. Here, the gasifier 110 may be formed of a material that facilitates heat transfer.

도 1에서 점선으로 표시된 화살표는 연소로(310)의 내부에서 가스화부(110)의 내부로 유동하는 유동매질의 경로를 표시할 수 있다. 도 1에서 보는 바와 같이, 청정가스에 포함된 이산화탄소와 물(수분) 및 가스화 연료가 튜브유입부(120)를 통해 가스화부(110)로 공급되면, 연소로(310)의 내부에서 가열되어 유동하는 고온의 유동매질이 유동매질유입구(111)로 빨려 들어가게 되고, 연소로(310) 내부의 열로 가열된 가스화부(110)의 열에너지와 가스화부(110)의 내부로 유입된 유동매질의 열에너지에 의해 가스화 연료가 열분해됨으로써 프로듀서 가스가 생성될 수 있다.An arrow indicated by a dotted line in FIG. 1 may indicate a path of the fluidized medium flowing from the inside of the combustion furnace 310 to the inside of the gasifier 110 . As shown in FIG. 1 , when carbon dioxide, water (moisture), and gasified fuel contained in the clean gas are supplied to the gasifier 110 through the tube inlet 120 , it is heated and flows in the combustion furnace 310 . The high-temperature fluidized medium is sucked into the fluidized medium inlet 111, and the thermal energy of the gasifier 110 heated by the heat inside the combustion furnace 310 and the thermal energy of the fluidized medium introduced into the gasifier 110 Producer gas may be generated by thermal decomposition of the gasified fuel.

상기와 같이, 순환 유동층 연소로(310) 내부에 가스화기로써 드래프트튜브(100)가 내재되어 가스화기로 이산화탄소 또는 물이 제공되어 가스화기의 온도가 하강하여 가스화 연료에 대한 열분해 효율이 저하되는 현상을 방지할 수 있다.As described above, the draft tube 100 is built-in as a gasifier in the circulating fluidized bed combustion furnace 310, and carbon dioxide or water is provided to the gasifier to lower the temperature of the gasifier, thereby reducing the thermal decomposition efficiency of the gasified fuel. can be prevented

연소로(310)의 외부에는 드래프트튜브(100)로 가스화 연료를 공급하는 가스화연료공급부(430)가 형성될 수 있다. 튜브유입부(120)에는 가스화연료공급부(430)로부터 가스화 연료가 전달됨과 동시에 버퍼탱크(340)로부터 청정가스에 포함된 이산화탄소와 물이 전달되어, 이들이 혼합된 가스화 원료가 가스화부(110)로 유동할 수 있다.A gasification fuel supply unit 430 for supplying gasified fuel to the draft tube 100 may be formed outside the combustion furnace 310 . To the tube inlet 120 , gasified fuel is delivered from the gasified fuel supply unit 430 , and carbon dioxide and water contained in the clean gas are delivered from the buffer tank 340 , and the gasified raw material mixed with them is transferred to the gasifier 110 . can move

가스화 원료는 가스화부(110)로 유입된 후 가스화부(110)의 하부로부터 상부로 유동하면서 연소로(310) 내부로부터 가스화부(110)로 전달된 열과 가스화부(110)로 유입된 유동매질의 열을 제공받아 열분해될 수 있으며, 이에 따라, 프로듀서 가스가 생성될 수 있다. 상기와 같이, 청정가스 내 이산화탄소는 연소로(310)에서 발생한 것이고, 이와 같이 이산화탄소를 재사용하는 방식이기 때문에, 본 발명의 가스화 장치는 에너지 생산뿐만 아니라 이산화탄소 감축 측면에서도 우수한 효과를 구현할 수 있다.After the raw material for gasification flows into the gasifier 110 , it flows from the lower part of the gasifier 110 to the upper part while the heat transferred from the inside of the combustion furnace 310 to the gasifier 110 and the flow medium introduced into the gasifier 110 . It may be pyrolyzed by receiving the heat of , and accordingly, producer gas may be generated. As described above, the carbon dioxide in the clean gas is generated in the combustion furnace 310, and since the carbon dioxide is reused in this way, the gasifier of the present invention can realize an excellent effect in terms of energy production as well as carbon dioxide reduction.

열분해에 의해 생성된 프로듀서 가스와 열분해에 이용된 후 온도가 감소된 유동매질은 내부싸이클론(200)의 분리부(210)로 유동하고, 분리부(210)에서 프로듀서 가스와 유동매질이 분리되어 상기와 같이 각각 연소로(310)의 외부와 내부로 배출될 수 있다.The producer gas generated by pyrolysis and the fluidized medium whose temperature has been reduced after being used for pyrolysis flow to the separation unit 210 of the internal cyclone 200, and the producer gas and the fluidized medium are separated in the separation unit 210, As described above, they may be discharged to the outside and the inside of the combustion furnace 310 , respectively.

본 발명의 가스화 장치는, 연소로(310)의 하부에 형성되고 연소용 연료를 연소시켜 연소로(310)의 내부를 가열시키는 버너(350)를 더 포함할 수 있다. 또한, 본 발명의 가스화 장치는, 드래프트튜브(100) 내부의 온도를 측정하는 센서인 튜브온도센서(140)를 더 포함할 수 있다. 튜브온도센서(140)는 가스화부(110)에 부착되어 가스화부(110) 내부의 온도를 실시간으로 측정할 수 있다. The gasifier of the present invention may further include a burner 350 that is formed in the lower portion of the combustion furnace 310 and heats the interior of the combustion furnace 310 by burning fuel for combustion. In addition, the gasifier of the present invention may further include a tube temperature sensor 140 which is a sensor for measuring the temperature inside the draft tube 100 . The tube temperature sensor 140 may be attached to the gasifier 110 to measure the temperature inside the gasifier 110 in real time.

그리고, 본 발명의 가스화 장치는, 튜브온도센서(140)로부터 온도 측정 정보를 전달받고, 드래프트튜브(100) 내부의 온도에 따라 버너(350)로 제어 신호를 전달하여 버너(350)의 화력을 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다. 이와 동시에, 제어부는 연소용연료공급부(410)로 제어 신호를 전달하여 연소용 연료의 양을 제어할 수 있다.In addition, the gasifier of the present invention receives temperature measurement information from the tube temperature sensor 140 , and transmits a control signal to the burner 350 according to the temperature inside the draft tube 100 to increase the thermal power of the burner 350 . It may further include a control unit for controlling. At the same time, the control unit may control the amount of fuel for combustion by transmitting a control signal to the combustion fuel supply unit 410 .

구체적으로, 제어부에는 가스화부(110) 내부의 적정 온도인 가스화 기준온도 범위에 대한 데이터가 사전에 저장될 수 있으며, 가스화부(110)로 가스화 원료가 공급되는 등의 이유로 튜브온도센서(140)의 측정에 의해 가스화부(110) 내부의 온도가 감소되어 가스화 기준온도 범위 하한 값보다 낮은 것으로 측정되는 경우, 제어부는 버너(350)와 연소용연료공급로 제어 신호를 전달하여 연소용 연료의 양을 증대시키고 버너(350)의 화력을 증대시켜 연소로(310) 내부의 온도를 증가시킴으로써 가스화부(110) 내부의 온도를 증대시킬 수 있다. 그리고, 튜브온도센서(140)의 측정에 의해 가스화부(110) 내부의 온도가 증가되어 가스화 기준온도 범위 상한 값보다 높은 것으로 측정되는 경우, 제어부는 버너(350)와 연소용연료공급로 제어 신호를 전달하여 연소용 연료의 양을 감소시키고 버너(350)의 화력을 감소시켜 연소로(310) 내부의 온도를 감소시킴으로써 가스화부(110) 내부의 온도를 감소시킬 수 있다.Specifically, data on a gasification reference temperature range, which is an appropriate temperature inside the gasifier 110, may be stored in the controller in advance, and the gasification material is supplied to the gasifier 110 for reasons such as the tube temperature sensor 140. When the internal temperature of the gasifier 110 is reduced by the measurement of and it is measured to be lower than the lower limit value of the gasification reference temperature range, the control unit transmits a control signal to the burner 350 and the combustion fuel supply path to control the amount of fuel for combustion. By increasing the temperature and increasing the thermal power of the burner 350 to increase the temperature inside the combustion furnace 310, it is possible to increase the temperature inside the gasifier 110. And, when the temperature inside the gasifier 110 is increased by the measurement of the tube temperature sensor 140 and is measured to be higher than the upper limit value of the gasification reference temperature range, the controller controls the burner 350 and the fuel supply path for combustion control signal It is possible to reduce the internal temperature of the gasifier 110 by reducing the amount of fuel for combustion by delivering and reducing the thermal power of the burner 350 to reduce the temperature inside the combustion furnace 310 .

상기와 같이, 기포 유동층 연소기인 연소로(310) 내에 가스화기인 드래프트튜브(100)가 내재되어 연소로(310)의 내부 온도를 제어함으로써 드래프트튜브(100) 전체에 대한 온도 제어가 용이할 뿐만 아니라, 복수 개의 드래프트튜브(100) 각각에 대해 동시적으로 온도 제어를 수행할 수 있다. 그리고, 이와 같이 드래프트튜브(100)의 온도를 제어함으로써 가스화 연료의 열분해에 필요한 열에너지를 지속적으로 드래프트튜브(100)로 제공할 수 있어 프로듀서 가스 생성 효율을 증대시킬 수 있다.As described above, the draft tube 100, which is a gasifier, is embedded in the combustion furnace 310, which is a bubble fluidized bed combustor, to control the internal temperature of the combustion furnace 310, thereby making it easy to control the temperature of the entire draft tube 100 as well as , it is possible to simultaneously perform temperature control for each of the plurality of draft tubes 100 . And, by controlling the temperature of the draft tube 100 in this way, thermal energy required for thermal decomposition of the gasified fuel can be continuously provided to the draft tube 100, thereby increasing the producer gas generation efficiency.

본 발명의 가스화 장치를 포함하는 바이오매스 연료화 시스템이 형성될 수 있다. 바이오매스 연료화 시스템에는 본 발명의 가스화 장치에 의해 생성된 프로듀서 가스를 공급받아 합성연료로 사용할 수 있도록 정제하는 정제필터를 포함하여, 프로듀서 가스가 합성연료로 변화될 수 있다.A biomass fueling system comprising the gasifier of the present invention can be formed. The biomass fueling system includes a purification filter that receives the producer gas generated by the gasifier of the present invention and purifies it so that it can be used as a synthetic fuel, so that the producer gas can be converted into a synthetic fuel.

이하, 본 발명의 가스화 장치를 이용한 가스화 방법에 대해 설명하기로 한다.Hereinafter, a gasification method using the gasifier of the present invention will be described.

먼저, 제1단계에서, 연소용 연료가 연소로(310)로 제공되어 연소로(310) 내부의 온도가 증가할 수 있다. 그리고, 제2단계에서, 연소로(310)에서 생성된 배기가스가 외부싸이클론(320)와 백필터(330)를 통과하면서 청정가스가 생성되어 버퍼탱크(340)에 저장될 수 있다.First, in the first step, fuel for combustion may be provided to the combustion furnace 310 to increase the temperature inside the combustion furnace 310 . And, in the second step, as the exhaust gas generated in the combustion furnace 310 passes through the external cyclone 320 and the bag filter 330 , a clean gas may be generated and stored in the buffer tank 340 .

다음으로, 제3단계에서, 드래프트튜브(100)로 가스화 연료가 제공되고, 버퍼탱크(340)로부터 드래프트튜브(100)로 청정가스가 제공되며, 연소로(310) 내부에서 가열된 유동매질이 드래프트튜브(100)로 유입될 수 있고, 제4단계에서, 가스화 연료가 드래프트튜브(100)를 통과하면서 연소로(310) 내부에서 드래프트튜브(100)로 전달된 열과 유동매질의 열에 의해 열분해되어 프로듀서 가스가 생성될 수 있다. Next, in the third step, gasified fuel is provided to the draft tube 100 , clean gas is provided from the buffer tank 340 to the draft tube 100 , and the fluidized medium heated inside the combustion furnace 310 is It can be introduced into the draft tube 100, and in the fourth step, the gasified fuel is pyrolyzed by the heat transferred to the draft tube 100 from the inside of the combustion furnace 310 and the heat of the fluidized medium while passing through the draft tube 100. Producer gas may be generated.

그 후, 제5단계에서, 드래프트튜브(100)로부터 배출된 프로듀서 가스와 유동매질이 내부싸이클론(200)을 통과하면서 분리되어, 프로듀서 가스가 연소로(310)의 외부로 배출되고 유동매질이 연소로(310)의 내부로 배출될 수 있다. 상기된 제1단계 내지 제5단계에 기대된 사항 외 나머지 사항은 상기된 본 발명의 가스화 장치에 대한 설명 사항과 동일할 수 있다.After that, in the fifth step, the producer gas and the fluidized medium discharged from the draft tube 100 are separated while passing through the internal cyclone 200 , and the producer gas is discharged to the outside of the combustion furnace 310 and the fluidized medium is It may be discharged into the interior of the combustion furnace 310 . Other than the items expected in the first to fifth steps described above may be the same as those described for the gasifier of the present invention described above.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.The description of the present invention described above is for illustration, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can understand that it can be easily modified into other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. will be. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not restrictive. For example, each component described as a single type may be implemented in a dispersed form, and likewise components described as distributed may be implemented in a combined form.

본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present invention is indicated by the following claims, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents should be construed as being included in the scope of the present invention.

100 : 드래프트튜브 110 : 가스화부
111 : 유동매질유입구 120 : 튜브유입부
130 : 튜브배출부 140 : 튜브온도센서
200 : 내부싸이클론 210 : 분리부
220 : 프로듀서가스배출관 230 : 유동매질배출관
310 : 연소로 320 : 외부싸이클론
330 : 백필터 340 : 버퍼탱크
350 : 버너 410 : 연소용연료공급부
420 : 연료공급관 430 : 가스화연료공급부 100: draft tube 110: gasification unit
111: fluid medium inlet 120: tube inlet
130: tube discharge unit 140: tube temperature sensor
200: internal cyclone 210: separation unit
220: producer gas discharge pipe 230: fluid medium discharge pipe
310: combustion furnace 320: external cyclone
330: bag filter 340: buffer tank
350: burner 410: fuel supply for combustion
420: fuel supply pipe 430: gasified fuel supply unit

Claims (10)

연소용 연료를 제공받고 유동매질을 이용하여 연소를 수행하는 연소로;
상기 연소로의 내부에 형성되고, 가스화 연료를 제공받으며, 상기 연소로에서 가열된 유동매질을 내부로 유입시켜 유동매질의 열과 상기 연소로 내부의 열을 이용하여 상기 가스화 연료를 열분해시킴으로써 프로듀서 가스를 생성시키는 드래프트튜브;
상기 연소로의 외부에 형성되어 상기 연소로와 연결되고, 상기 연소로로부터 유동매질과 배기가스를 전달받는 외부싸이클론;
상기 외부싸이클론으로부터 상기 배기가스를 전달받고, 상기 배기가스 내 분진을 제거하는 백필터; 및
상기 백필터로부터 전달되는 가스인 청정가스를 저장하고, 상기 청정가스를 상기 드래프트튜브로 공급하는 버퍼탱크;를 포함하는 것을 특징으로 하는 다수의 드래프트 튜브를 갖는 순환 유동층 가스화 장치.
a combustion furnace that receives fuel for combustion and performs combustion using a fluidized medium;
It is formed in the combustion furnace, receives gasified fuel, and introduces a fluidized medium heated in the combustion furnace to the inside to pyrolyze the gasified fuel using the heat of the fluidized medium and the heat inside the combustion furnace to produce producer gas. Draft tube to generate;
an external cyclone formed outside the combustion furnace, connected to the combustion furnace, and receiving a fluidized medium and exhaust gas from the combustion furnace;
a bag filter receiving the exhaust gas from the external cyclone and removing dust in the exhaust gas; and
and a buffer tank for storing the clean gas, which is the gas delivered from the bag filter, and supplying the clean gas to the draft tube.
 청구항 1에 있어서,
상기 연소로의 내부에 형성되고, 상기 드래프트튜브로부터 전달받은 상기 프로듀서 가스와 유동매질을 분리시키는 내부싸이클론을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다수의 드래프트 튜브를 갖는 순환 유동층 가스화 장치.
The method according to claim 1,
The circulating fluidized bed gasifier having a plurality of draft tubes, further comprising an internal cyclone formed inside the combustion furnace and separating the producer gas and the fluidized medium received from the draft tube.
 청구항 2에 있어서,
상기 내부싸이클론은,
상기 드래프트튜브로부터 전달받은 상기 프로듀서 가스와 유동매질을 분리시키는 분리부,
상기 분리부의 상부에 결합되고 분리된 상기 프로듀서 가스를 상기 연소로의 외부로 배출시키는 프로듀서가스배출관, 및
상기 분리부의 하부에 결합되고 분리된 유동매질을 상기 연소로의 내부로 배출시키는 유동매질배출관을 구비하는 것을 특징으로 하는 다수의 드래프트 튜브를 갖는 순환 유동층 가스화 장치.
3. The method according to claim 2,
The internal cyclone is
a separation unit for separating the producer gas and the fluidized medium received from the draft tube;
A producer gas discharge pipe coupled to the upper portion of the separation unit and discharging the separated producer gas to the outside of the combustion furnace, and
A circulating fluidized bed gasifier having a plurality of draft tubes, characterized in that it is coupled to a lower portion of the separation unit and includes a fluidized medium discharge pipe for discharging the separated fluidized medium into the combustion furnace.
 청구항 2에 있어서,
상기 드래프트튜브는,
상기 연소로의 내부에 형성되고 상기 가스화 연료와 상기 연소로 내부의 유동매질이 유동하는 유로를 제공하는 가스화부,
상기 가스화부의 하부에 결합되고, 외부로부터 전달받은 상기 가스화 연료 및 상기 버퍼탱크로부터 전달받은 상기 청정가스를 상기 가스화부로 전달하는 튜브유입부, 및
상기 가스화부의 상부에 결합되고, 상기 가스화부에서 생성된 상기 프로듀서 가스와 상기 가스화부를 통과한 유동매질을 상기 내부싸이클론으로 전달하는 튜브배출부를 구비하는 것을 특징으로 하는 다수의 드래프트 튜브를 갖는 순환 유동층 가스화 장치.
3. The method according to claim 2,
The draft tube is
a gasifier formed inside the combustion furnace and providing a flow path through which the gasified fuel and the fluidized medium inside the combustion furnace flow;
a tube inlet coupled to a lower portion of the gasifier and transferring the gasified fuel received from the outside and the clean gas received from the buffer tank to the gasifier; and
Circulating fluidized bed having a plurality of draft tubes coupled to the upper part of the gasifier and having a tube outlet for delivering the producer gas generated in the gasifier and the fluidized medium passing through the gasifier to the internal cyclone gasifier.
 청구항 4에 있어서,
상기 가스화부는, 상기 가스화부의 하부에 형성되고 상기 연소로의 내부에서 가열된 유동매질이 유입되는 유동매질유입구를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 다수의 드래프트 튜브를 갖는 순환 유동층 가스화 장치.
5. The method according to claim 4,
The gasifier is a circulating fluidized bed gasifier with a plurality of draft tubes, characterized in that it further comprises a fluidized medium inlet formed under the gasifier and heated in the combustion furnace is introduced.
 청구항 1에 있어서,
상기 연소로의 하부에 형성되고 상기 연소용 연료를 연소시켜 상기 연소로의 내부를 가열시키는 버너를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다수의 드래프트 튜브를 갖는 순환 유동층 가스화 장치.
The method according to claim 1,
The circulating fluidized bed gasifier having a plurality of draft tubes, characterized in that it further comprises a burner formed in the lower portion of the combustion furnace to burn the fuel for combustion to heat the inside of the combustion furnace.
 청구항 6에 있어서,
상기 드래프트튜브 내부의 온도를 측정하는 센서인 튜브온도센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다수의 드래프트 튜브를 갖는 순환 유동층 가스화 장치.
7. The method of claim 6,
A circulating fluidized bed gasifier having a plurality of draft tubes, characterized in that it further comprises a tube temperature sensor, which is a sensor for measuring the temperature inside the draft tube.
 청구항 7에 있어서,
상기 튜브온도센서로부터 온도 측정 정보를 전달받고, 상기 드래프트튜브 내부의 온도에 따라 상기 버너로 제어 신호를 전달하여 상기 버너의 화력을 제어하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다수의 드래프트 튜브를 갖는 순환 유동층 가스화 장치.
8. The method of claim 7,
A plurality of draft tubes, characterized in that it further comprises a control unit receiving temperature measurement information from the tube temperature sensor and transmitting a control signal to the burner according to the temperature inside the draft tube to control the thermal power of the burner Circulating fluidized bed gasifier.
 청구항 1 내지 청구항 8 중 선택되는 어느 하나의 항에 의한 다수의 드래프트 튜브를 갖는 순환 유동층 가스화 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 바이오매스 연료화 시스템.
9. A biomass fueling system comprising a circulating fluidized bed gasifier having a plurality of draft tubes according to any one of claims 1 to 8.
 청구항 2의 다수의 드래프트 튜브를 갖는 순환 유동층 가스화 장치를 이용한 다수의 드래프트 튜브를 갖는 순환 유동층 가스화 방법에 있어서,
연소용 연료가 상기 연소로로 제공되어 상기 연소로 내부의 온도가 증가하는 제1단계;
상기 연소로에서 생성된 상기 배기가스가 상기 외부싸이클론와 상기 백필터를 통과하면서 상기 청정가스가 생성되어 상기 버퍼탱크에 저장되는 제2단계;
상기 드래프트튜브로 상기 가스화 연료가 제공되고, 상기 버퍼탱크로부터 상기 드래프트튜브로 상기 청정가스가 제공되며, 연소로 내부에서 가열된 유동매질이 드래프트튜브로 유입되는 제3단계;
상기 가스화 연료가 상기 드래프트튜브를 통과하면서 상기 연소로 내부에서 상기 드래프트튜브로 전달된 열과 유동매질의 열에 의해 열분해되어 상기 프로듀서 가스가 생성되는 제4단계; 및
상기 드래프트튜브로부터 배출된 상기 프로듀서 가스와 유동매질이 상기 내부싸이클론을 통과하면서 분리되어, 상기 프로듀서 가스가 상기 연소로의 외부로 배출되고 유동매질이 상기 연소로의 내부로 배출되는 제5단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 다수의 드래프트 튜브를 갖는 순환 유동층 가스화 방법. A circulating fluidized bed gasification method with multiple draft tubes using the circulating fluidized bed gasifier with multiple draft tubes of claim 2, the method comprising:
a first step in which fuel for combustion is provided to the combustion furnace to increase the temperature inside the combustion furnace;
a second step of generating the clean gas while passing the exhaust gas generated in the combustion furnace through the external cyclone and the bag filter and storing it in the buffer tank;
a third step in which the gasified fuel is supplied to the draft tube, the clean gas is supplied from the buffer tank to the draft tube, and a fluidized medium heated inside the combustion furnace is introduced into the draft tube;
a fourth step in which the gasified fuel is pyrolyzed by heat transferred from the combustion furnace to the draft tube and heat of the fluidized medium while passing through the draft tube to generate the producer gas; and
a fifth step in which the producer gas and the fluidized medium discharged from the draft tube are separated while passing through the internal cyclone, and the producer gas is discharged to the outside of the combustion furnace and the fluidized medium is discharged to the inside of the combustion furnace; A circulating fluidized bed gasification method having a plurality of draft tubes, comprising:
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