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Oxy-PC 연소시스템 운전장치 및 운전방법

  • 기술번호 : KST2019007992
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요약 본 발명은 미분탄을 연소하여 스팀을 발생시키는 Oxy-PC 연소시스템의 공기모드운전과 순산소모드 운전 모두에 대하여 원활하게 운영하기 위한 장치와 방법에 관한 것이다.본 발명은 연소로에 미분탄과 산화제를 공급하여 연소시키고, 연소과정에서 발생하는 고온의 가스가 과열기와 재열기를 통과하면서 스팀을 발생시키고, 배가스는 1차와 2차가스히터를 지나면서 차가운 가스에 열을 전달하고, 집진기를 지나면서 고체입자가 분리된 다음, 배가스는 유인송풍기를 통과하게 되는 Oxy-PC 연소시스템에 있어서, 산화제로 공기를 사용하여 운전(공기모드 운전)하는 도중에 산화제로 고농도의 산소와 배가스를 혼합하여 운전하는 모드(순산소모드 운전)로 교체하여 운전하거나, 반대로 산화제로 고농도의 산소와 배가스를 혼합하여 운전하는 도중에 공기로 산화제를 교체하여 원활하게 운전하기 위한 장치와 방법을 제공한다.본 발명에 따르면, Oxy-PC 연소시스템에서 운전 중에 시스템을 정지시키지 않고 공기모드 운전과 순산소모드 운전을 상호 변경하여 운전이 가능하다. 또한, 공기모드 운전에서는 1차 배가스 재순환량 조절기를 사용하여 일부의 배가스를 재순환시킴으로써, 미분탄이 버너에 도달하기 전에 발생하게 되는 화재 가능성을 저감할 수 있다. 또한, 2차 배가스 재순환량 조절기를 사용하여 일부의 배가스를 재순환시킴으로써, 연소로에서 연소 중에 발생하는 질소산화물을 저감할 수 있는 효과가 있다. 또한, 순산소모드 운전에서는 공용으로 사용되는 탈황탈질제 분사기를 통해 균일하게 혼합된 탈황제와 탈질제를 동시에 연소로 내부로 분사시킴으로써, 황산화물과 질소산화물의 배출농도를 동시에 조절할 수 있다. 또한, 1차 산소량 조절기와 순산소량 조절기의 연동운전을 통해 안정된 연소상태를 유지시킬 수 있다. 또한, 과열기 감시기와 재열기 감시기 및 2차 배가스 재순환량 조절기의 연계운전을 통해 실시간으로 변화되는 운전조건에 대응할 수 있다. 또한, 산소공급기로부터 공급되는 순산소와 재순환되는 배가스를 혼합한 가스를 산화제로 사용하여 미분탄을 연소함으로써, 배가스에 포함된 이산화탄소 이외의 물질이 포함되는 것을 최소화하여 고농도의 이산화탄소를 이산화탄소 분리회수기에서 용이하게 회수할 수 있는 효과가 있다.
Int. CL F23B 80/02 (2006.01.01) F23J 15/02 (2006.01.01) F23L 7/00 (2006.01.01)
CPC F23B 80/02(2013.01) F23B 80/02(2013.01) F23B 80/02(2013.01) F23B 80/02(2013.01) F23B 80/02(2013.01)
출원번호/일자 1020120028679 (2012.03.21)
출원인 한국전력공사
등록번호/일자 10-1394113-0000 (2014.05.07)
공개번호/일자 10-2013-0106972 (2013.10.01) 문서열기
공고번호/일자 (20140515) 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 소멸
심사진행상태 수리
심판사항
구분 신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2012.10.17)
심사청구항수 21

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 한국전력공사 대한민국 전라남도 나주시

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 김태형 대한민국 대전광역시 유성구
2 서상일 대한민국 대전광역시 유성구
3 안광익 대한민국 대전 유성구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 특허법인다나 대한민국 서울특별시 강남구 역삼로 *길 **, 신관 *층~*층, **층(역삼동, 광성빌딩)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 한국전력공사 전라남도 나주시
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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application
2012.03.21 수리 (Accepted) 1-1-2012-0228206-96
2 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment
2012.09.03 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2012-0707887-15
3 [심사청구]심사청구(우선심사신청)서
[Request for Examination] Request for Examination (Request for Preferential Examination)
2012.10.17 수리 (Accepted) 1-1-2012-0842953-19
4 선행기술조사의뢰서
Request for Prior Art Search
2013.05.31 수리 (Accepted) 9-1-9999-9999999-89
5 선행기술조사보고서
Report of Prior Art Search
2013.07.09 수리 (Accepted) 9-1-2013-0054407-73
6 의견제출통지서
Notification of reason for refusal
2013.09.25 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2013-0661035-56
7 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서
[Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation)
2013.11.25 수리 (Accepted) 1-1-2013-1070386-47
8 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment
2013.11.25 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2013-1070388-38
9 등록결정서
Decision to grant
2014.02.18 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2014-0115323-28
10 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2014.12.16 수리 (Accepted) 4-1-2014-5153448-46
11 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2019.07.09 수리 (Accepted) 4-1-2019-5136129-26
12 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2019.07.10 수리 (Accepted) 4-1-2019-5136893-80
13 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2020.03.27 수리 (Accepted) 4-1-2020-5072225-46
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번호 청구항
1 1
미분탄을 연소시키는 버너 및 연소로;연소로에서 발생된 배가스의 열을 이용하여 스팀을 발생시키는 과열기 및 재열기;과열기 및 재열기를 통과한 배가스의 열을 이용하여 연소로에 공급되는 가스를 가열하는 히터;배가스를 외기로 방출하는 연돌;배가스의 온도를 낮추어 배가스 중 수분을 응축시키는 응축기;응축기를 통과한 배가스로부터 이산화탄소를 회수하는 이산화탄소 분리회수기;응축기 및 이산화탄소 분리회수기 사이에서 분기되어 연소로까지 연결되는 1차 배가스 재순환라인;히터 및 응축기 사이에서 분기되어 연소로까지 연결되는 2차 배가스 재순환라인;탈황제 및 탈질제를 연소로에 공급하는 탈황탈질제 공급부;1차 배가스 재순환라인 및 2차 배가스 재순환라인과 각각 연결되어 공기를 공급하는 1차 공기공급기 및 2차 공기공급기;1차 배가스 재순환라인 및 2차 배가스 재순환라인 상에 각각 설치되어 연소로 쪽으로 가스를 흐르게 하는 1차 송풍기 및 2차 송풍기;1차 배가스 재순환라인 및 2차 배가스 재순환라인 상에 각각 설치되고 1차 공기공급기 및 2차 공기공급기와 연결되어 공기 및 재순환 배가스를 혼합하는 1차 가스혼합기 및 2차 가스혼합기;순산소를 연소로에 공급하는 산소공급기;산소공급기로부터 공급되는 전체 산소량을 제어하는 전체 산소량 조절기;1차 배가스 재순환라인 및 2차 배가스 재순환라인 상에 각각 설치되고 산소공급기와 연결되어 가스와 산소를 혼합하는 1차 가스믹서 및 2차 가스믹서를 포함하는 연소시스템 운전장치
2 2
제1항에 있어서,히터를 통과한 배가스에 포함된 입자상 물질을 걸러주는 집진기;집진기의 하류 측에 설치되어 배가스의 흐름을 유도하는 유인송풍기; 및집진기의 상류 또는 하류에 설치되어 황산화물(SOx), 질소산화물(NOx), 산소(O2) 및 일산화탄소(CO)의 농도를 측정하는 배가스 성분측정기를 추가로 포함하는 연소시스템 운전장치
3 3
제1항에 있어서,1차 배가스 재순환라인 및 2차 배가스 재순환라인의 입구 측에 각각 설치되어 재순환되는 배가스의 양을 조절하는 1차 배가스 재순환량 조절기 및 2차 배가스 재순환량 조절기를 추가로 포함하는 연소시스템 운전장치
4 4
제1항에 있어서,연돌로 배출되는 배가스의 양을 조절하는 연돌배출량 조절기를 추가로 포함하는 연소시스템 운전장치
5 5
삭제
6 6
제1항에 있어서,1차 배가스 재순환라인 및 2차 배가스 재순환라인 상에 각각 설치되어 가스량을 각각 측정하고 조절하는 1차 가스량 조절기 및 2차 가스량 조절기를 추가로 포함하는 연소시스템 운전장치
7 7
삭제
8 8
삭제
9 9
제1항에 있어서,1차 가스믹서 및 2차 가스믹서의 하류 측에 각각 설치되어 산소농도를 계측하는 1차 산소계측기 및 2차 산소계측기를 추가로 포함하는 연소시스템 운전장치
10 10
제1항에 있어서,산소공급기로부터 산소공급라인이 먼저 1차 가스믹서 방향 및 2차 가스믹서 방향으로 분기되고, 이후 1차 가스믹서 방향 산소공급라인은 1차 가스믹서 방향 및 버너 방향으로 다시 분기되는 것을 특징으로 하는 연소시스템 운전장치
11 11
제10항에 있어서,버너 방향 산소공급라인에 설치되어 버너로 직접 공급되는 산소의 양을 조절하는 순산소량 조절기, 및 1차 가스믹서 방향 산소공급라인에 설치되어 1차 가스믹서에 공급되는 산소의 양을 조절하는 1차 산소량 조절기를 추가로 포함하는 연소시스템 운전장치
12 12
제1항에 있어서,미분탄을 연소로에 공급하는 미분탄 공급기; 및1차 배가스 재순환라인 상에 설치되고 미분탄 공급기와 연결되어 가스와 미분탄을 혼합하는 미분탄 가스혼합기를 추가로 포함하는 연소시스템 운전장치
13 13
제1항에 있어서,탈황탈질제 공급부는탈황제를 저장하는 탈황제 저장조;탈질제를 저장하는 탈질제 저장조; 및탈황제 저장조 및 탈질제 저장조로부터 공급되는 탈황제 및 탈질제의 공급량을 각각 조절하는 탈황제 공급량 조절기 및 탈질제 공급량 조절기를 포함하는 연소시스템 운전장치
14 14
제13항에 있어서,탈황제 및 탈질제를 연소로에 분사하는 탈황탈질제 분사기; 및탈황탈질제 분사기의 상류 측에 설치되어 탈황제 및 탈질제를 혼합하는 탈황탈질제 믹서를 추가로 포함하는 연소시스템 운전장치
15 15
제1항에 있어서,과열기 및 재열기 출구의 스팀상태를 각각 감시하는 과열기 감시기 및 재열기 감시기를 추가로 포함하는 연소시스템 운전장치
16 16
연소로에서 발생한 배가스가 과열기와 재열기를 거쳐 스팀을 발생시키고 연소로에 공급되는 가스와 열교환된 후 배출되는 배가스 배출라인;배가스 배출라인 중 제1지점으로부터 분기되어 연소로와 연결되는 1차 배가스 재순환라인;배가스 배출라인 중 제2지점으로부터 분기되어 연소로와 연결되는 2차 배가스 재순환라인;탈황제 및 탈질제가 연소로에 공급되는 탈황탈질제 공급라인;1차 배가스 재순환라인 및 2차 배가스 재순환라인과 각각 연결되어 공기를 공급하는 1차 공기공급기 및 2차 공기공급기;1차 배가스 재순환라인 및 2차 배가스 재순환라인 상에 각각 설치되어 연소로 쪽으로 가스를 흐르게 하는 1차 송풍기 및 2차 송풍기;1차 배가스 재순환라인 및 2차 배가스 재순환라인 상에 각각 설치되고 1차 공기공급기 및 2차 공기공급기와 연결되어 공기 및 재순환 배가스를 혼합하는 1차 가스혼합기 및 2차 가스혼합기;순산소를 연소로에 공급하는 산소공급기;산소공급기로부터 공급되는 전체 산소량을 제어하는 전체 산소량 조절기;1차 배가스 재순환라인 및 2차 배가스 재순환라인 상에 각각 설치되고 산소공급기와 연결되어 가스와 산소를 혼합하는 1차 가스믹서 및 2차 가스믹서를 포함하는 연소시스템
17 17
제16항에 있어서,배가스 성분 중 황산화물 농도를 측정하고 설정값과 비교한 후, 탈황제 공급량을 조절하되, 측정값이 설정값보다 높으면 탈황제 공급량을 증가시키고, 측정값이 설정값보다 낮으면 탈황제 공급량을 감소시키는 것을 특징으로 하는 연소시스템
18 18
제16항에 있어서,배가스 성분 중 질소산화물 농도를 측정하고 설정값과 비교한 후, 탈질제 공급량을 조절하되, 측정값이 설정값보다 높으면 탈질제 공급량을 증가시키고, 측정값이 설정값보다 낮으면 탈질제 공급량을 감소시키는 것을 특징으로 하는 연소시스템
19 19
제16항에 있어서,탈황제 및 탈질제를 혼합시킨 후, 연소로 내부로 분사하여 황산화물 및 질소산화물의 배출농도를 동시에 조절하는 것을 특징으로 하는 연소시스템
20 20
제16항에 있어서,배가스 성분 중 산소농도를 측정하고 설정값과 비교하여 편차가 발생하면, 산소공급량을 조절하되, 측정값이 설정값보다 높으면 산소공급량을 감소시키고, 측정값이 설정값보다 낮으면 산소공급량을 증가시키는 것을 특징으로 하는 연소시스템
21 21
제16항에 있어서,연소로에 공급되는 산소농도를 측정하고 운전설정값과 비교한 후, 연소로에 공급되는 산소유량을 조절하는 것을 특징으로 하는 연소시스템
22 22
제21항에 있어서,산소농도 운전설정값을 일산화탄소 농도 설정값과 연동하되, 일산화탄소 농도 설정값이 측정값보다 높으면 산소농도 운전설정값을 증가시키고, 일산화탄소 농도 설정값이 측정값보다 낮으면 산소농도 운전설정값을 감소시키는 것을 특징으로 하는 연소시스템
23 23
제22항에 있어서,산소농도 운전설정값을 9 내지 21%의 범위에서 조절하는 것을 특징으로 하는 연소시스템
24 24
제16항에 있어서,연소로에 공급되는 산소농도 및 운전설정값을 기준으로, 연소로에 직접 공급되는 산소의 양 및 배가스와 혼합되는 산소의 양을 조절하는 것을 특징으로 하는 연소시스템
지정국 정보가 없습니다
패밀리정보가 없습니다
국가 R&D 정보가 없습니다.