KR100379135B1 - 가변 출력 폐열 보일러 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 자연 순환식으로 작동되는 가변 출력 폐열 보일러(1)에 관한 것이다. 증기/물 실린더(2)는 증기(7) 및 급수(8)의 저장 용기로서 기능을 한다. 배기 가스는 모두 대류 열교환부(41)를 통하여 흐르며, 이에 의해 빠른 유속으로 인하여 열교환 표면은 자동으로 정화된다. 증기(7)의 발생은 수위(48) 및 대류 열교환부(41) 내의 상태량을 변화시킴으로써 조절된다. 조절은 액체와 증기의 상이한 열교환 특성들에 기초하여 이루어진다. 증기/물 실린더(2)는 배출 도관에 의하여 대류 열교환부(41)의 하단부에 연결되며, 이 배출 도관에는 수위(48)를 조절하는 밸브(20)가 제공되고, 이 밸브는 연속 조정식 또는 개폐식일 수 있다. 분리된 제어 회로는 증기/물 실린더(2) 내의 급수 수위를 조절한다. 상이한 급수 도관(6) 및 배플(47) 배열이 급수(8)를 가열하고 증기(7)를 응축시킨다.

Description

가변 출력 폐열 보일러{WASTE HEAT BOILER WITH VARIABLE OUTPUT}
배기 가스 보일러는 선박, 디젤 발전소 등에 가장 일반적으로 사용되며, 이 경우 작동상 신뢰성이 매우 중요하다. 부분적으로는 이러한 이유로, 현재 사용되는 시스템들은 단순하고 그 기술 분야에서 시대에 뒤떨어진 것처럼 보인다. 추가로, 특히 선박에서는 항해 중의 안전상의 이유로, 사용되는 시스템이 등급제에 의해 엄격하게 감독되며, 새로운 구조에 대하여 광범위하고 철저한 시험이 수행된다. 성가시고 열악하고 엄격한 작동 조건하에서, 조절 및 다른 기능들에 관하여 가장 단순한 해결 방법이 작동상 신뢰성의 관점에서 최선의 방법임이 입증되어 왔다. 증기 발생 디젤 엔진 등의 배기 가스 보일러에서 출력 조절은 보통 배기 가스의 일부가 보일러를 우회하도록 하는 소위 우회 조절, 또는 잉여 증기를 물, 공기 등의 냉각재로 응축시키는 소위 응축 조절에 의하여 실현되어 왔다. 그 작동 방식에 기초하여, 이제까지 보일러는 중력 및 온도차에 의하여 순환이 이루어지는 자유 순환 보일러와, 펌프나 이에 상응하는 장치에 의하여 순환이 이루어지는 강제 순환 보일러로 분류되어 왔다. 강제 순환 보일러에서, 펌프의 고압측에 가장 일반적으로 배치되는 드로틀 밸브가 출력 조절에 사용되어 왔고, 이를 드로틀 조절이라 한다.
우회 조절에 있어서, 배기 가스 보일러에 우회로를 설치할 필요가 있는데, 이는 실현이 어려운 구성이고 비용이 많이 소요된다. 왜냐하면, 이러한 배열은 배기 가스가 배기 가스 보일러로 향하고 이를 우회하도록 하는 수단인 조절 댐퍼가 추가로 요구되기 때문이다. 우수한 조절 성능을 위하여, 조절 댐퍼는 2중 작동, 즉 보일러로 향하는 흐름 및 우회로로 향하는 흐름을 모두 조절하여야 한다. 두 개의 분리된 댐퍼를 사용하는 쪽을 선택하면 비용이 많이 소요된다. 실제로는, 조절 성능 및 흐름 저항을 희생시키고 한 개의 조절 댐퍼를 사용하는 쪽이 종종 선택되어 왔다. 조절 댐퍼는 온도가 높고 오염된 환경에서 작동되어야 하며, 따라서 작동상 신뢰성이 나빠진다. 만약 보일러의 우회 흐름이 증가하면, 대류 열교환부의 배기 가스의 흐름 속도가 감소한다. 이 때문에, 배기 가스의 그을음, 기름 및 다른 고형물이 순환부의 표면에 달라붙으며, 이는 열교환을 악화시키고 최악의 경우에는 화염이 일어난다.
응축 조절 시스템은 배기 가스의 우회나 조절 댐퍼를 필요로 하지 않는다. 대신에, 배기 가스 보일러로 들어오는 잉여 증기를 배출시키기 위하여 응축기, 물, 증기 도관, 펌프 및/또는 송풍기, 제어 밸브 및 조절기가 요구된다. 응축기는 수냉식이거나 공냉식일 수 있다.
투자 비용에 추가로, 응축 조절 시스템에서는 펌프 및/또는 송풍기의 사용에 운전 비용이 소요되며, 더구나 냉각수는 어떤 경우에는 고가이고, 또 따뜻한 기후에서는 공냉식 냉각기의 열교환 면적과 송풍 효율이 증가되어야 한다. 일정 출력 하에서의 운전은 폐수 처리 비용과 장치 크기를 역시 증가시킨다. 응축 조절 시스템의 장점이라고 볼 수 있는 것은 대류 열교환부에서 배기 가스의 유속이 가능한 최고치이며, 따라서 오염이 감소된다는 점이다.
강제 순환식 배기 가스 보일러에 있어서, 도관들은 흔히 수평면에 배치되며, 상이한 수평면에 배치된 도관들은 굴곡형 관요소에 의하여 서로 연결되고, 한 평면으로부터 다른 평면으로 순환이 이루어진다. 따라서, 빠른 속도와 강제 순환을 위하여 충분히 긴 도관이 형성되며, 증발이 일어날 시간이 충분하게 된다. 또한 강제 순환식 배기 가스 보일러를 서로 연결하여 한 보일러의 도관들이 다른 보일러의 동일한 높이에 있는 도관들과 연결될 수 있다. 배기 가스 보일러의 드로틀 조절에 있어서, 보일러의 출력을 낮추기 위하여 흐름이 감소된다. 흐름 속도가 충분히 감소되는 경우에, 물이 수평 배치된 도관의 바닥에 잔류하게 될 수 있으며, 이것이 끓어 증발할 때 보일러 스케일(scale)을 형성할 수 있다. 경우에 따라서는, 분리된 증기 포켓(steam pocket)이 형성되어 이것이 배출될 때 보일러에 손상을 입힐 수 있다. 건식으로 운전되던 강제 순환식 배기 가스 보일러가 시동되는 경우, 강한 열충격이 발생하고, 높은 열응력을 발생시켜 보일러에 무리를 가할 수 있다.
핀란드 특허 공보 제64978호에서는 대류 열교환부의 열교환면이 평활한 표면의 도관으로 형성된 도관 코일로 이루어진 배기 가스 보일러에 대하여 기재하고 있다. 이 보일러는 원통형이고 대류 열교환부의 증기관(smoke duct)은 위나 아래쪽에서 보았을 때 원형이다. 가장 내부에 있는 코일의 안쪽에 남겨진 공간은 우회로로 사용되며 여기에 소음기도 배치된다. 조절 댐퍼는 우회로의 상부에 배치되며, 이것이 차단되는 경우에는 배기 가스는 모두 대류 열교환부로 유입된다. 조절 댐퍼가 개방되면 배기 가스의 일부가 대류 열교환부를 통과하여 흐른다. 평활한 표면의 도관을 사용하면 오염(soiling)이 감소된다. 전술한 핀란드 특허에 따르는 구성에서는 0 % 내지 100 % 범위의 조절이 실현되지 않는다. 평활한 표면의 도관 때문에, 열교환 표면적이 작게 유지되고 고출력 보일러들에서 설비가 무겁게 된다. 이 시스템은 배기 가스 온도가 높은 경우, 즉 빠른 디젤 엔진의 경우에 적합하다.
본 발명은 디젤 엔진이나 그와 유사한 엔진에서 발생된 배기 가스로부터 열에너지를 회수하기 위한 보일러, 특히 증기 보일러에 관한 것이며, 이러한 보일러의 출력 조절에 관한 것이다. 배기 가스 보일러는 증기/물 실린더와, 열에너지를 회수하는 일반적으로 수도관 구조인 대류 열교환부를 포함한다. 상기 도관은 표면이 평활하거나 리브(rib)가 부착되어 있을 수 있고, 보통 수평 또는 수직으로 배치된다. 물/증기 실린더는 대류 열교환부로 공급될 액체 및 거기서 발생될 증기의 저장 용기로서의 기능을 한다. 또, 배기 가스 보일러는 프레임과, 단열 하우징과, 배기 가스용 유입 및 유출 개구와, 필요한 밸브와, 수집관과 같은 도관과, 펌프와, 제어 장치와, 안전 장치와, 제어 패널을 포함한다. 보일러로 공급되기 전에, 물은 보일러수 처리 장치 및 화학 물질에 의하여 처리된다.
도 1은 자동 조절 배기 가스 보일러에 관한 실시예의 개략적인 전면도이며,
도 2는 일부가 단면도로서 도시된 도 1의 자동 조절 배기 가스 보일러의 측면도이며,
도 3은 복수개의 배기 가스 보일러가 연결되어 공통 증기/물 실린더를 형성하는 개략적인 연결도이다.
본원에 따른 발명의 목적은 구성이 단순하고 작동에 신뢰성이 있으며 움직이는 부분이 없는 자동 조절 배기 가스 보일러를 제공하는 것이다. 본원에 따른 배기 가스 보일러에서는 조절 댐퍼를 구비한 배기 가스 우회 도관이 필요하지 않다. 왜냐하면 본 발명에 따른 자동 조절 배기 가스 보일러에서는 증기가 소비되는 양을 초과하여 발생되지 않으며, 잉여 증기를 배출시키기 위하여 보조 장치가 딸린 응축기를 필요로 하지 않기 때문이다. 본 발명에 따른 자동 조절 배기 가스 보일러는 자유 순환, 즉 자연 순환으로 작동하며, 이 경우 별도의 순환 펌프가 필요하지 않다. 전체 배기 가스 흐름은 항상 대류 열교환부를 통과하여 흐르며, 따라서 가능한 최선의 자정(自淨) 효과를 보장한다.
본 발명에 따른 자동 조절 배기 가스 보일러는 대류 열교환부 내 물의 수위를 조절함으로써 이루어지는 증기 발생 조절에 기초한다. 이는 액상 및 증기상의 상이한 열교환 특성에 의하여 가능해진다. 강철제 보일러 구조물은 배기 가스 보일러를 건식으로 운전하여도 견딜 수 있으며, 이는 배기 가스의 최고 온도가 약 350°이기 때문이다.
더 정확하게는, 본 발명에 따른 자동 조절 배기 가스 보일러는 후술하는 특허청구의 범위의 특징부에 기재된 내용들을 특징으로 한다.
자동 조절 배기 가스 보일러에 있어서, 바람직하게는 수직으로 배치되는 도관들 내 물의 수위는 증기/물 실린더의 하강 도관(들)에 연결된 적어도 하나의 조절 가능한 밸브에 의해 조절된다. 자동 조절 배기 가스 보일러에 있어서, 대류 열교환부로부터 발생할 수 있는 과열 증기는 모두 증기 안내 배플(baffle)을 사용하여 급수에 의해 냉각되고, 이 급수는 다공관 및/또는 리브 부착관을 통하여 배플 안쪽 영역으로 향한다. 그리고/또는, 상기 과열 증기는 수면 또는 수면 아래로 안내됨으로써 냉각된다. 자동 조절 배기 가스 보일러의 증기/물 실린더 내 물의 수위는 일정 수준으로 조정되거나 또는 상한 수위와 하한 수위 사이에서 변동하게 된다. 물의 수위에 대한 조절은 별도의 독립적으로 작동하는 제어 회로에 의하여 이루어질 수 있다. 대류 열교환부 내 물의 수위를 조절하는 밸브는 압력, 온도 및/또는 흐름이나 주 증기관 및/또는 증기/물 실린더의 대응하는 종량성 상태량들에 의하여 제어된다. 대류 열교환부는 평활한 표면의 도관 또는 리브 부착 도관으로 형성되며, 시트(sheet) 구조나 이들의 조합도 가능하다. 복수개의 배기 가스 보일러들이 공통 증기/물 실린더에 연결될 수 있고, 이로써 급수 펌프나 물 수위 조절 장치의 수를 최소로 할 수 있다. 증기/물 실린더를 위로 높이 올리면 정압과 조절 속도가 개선된다. 전체 배기 가스가 자동 조절 배기 가스 보일러의 대류 열교환부를 통과하여 흐른다.
본 발명은 매우 중요한 이점들을 제공한다.
자동 조절 배기 가스 보일러의 조절은 실질적으로 오작동하지 않으며, 바다나 우림 지역에서도 모두 적합하다. 압력 측정 장치 및 온도 측정 장치와 같은 예비 부품이 요구될 수 있지만, 이들은 전세계 어디서나 구입할 수 있는 것이다. 자동 조절 배기 가스 보일러는 수동으로 운전할 수 있을 정도로 단순하다. 투자 비용과 운전 비용이 저감되며, 이는 응축기도 우회 도관도 필요하지 않기 때문이다. 자동 조절 배기 가스 보일러의 유용성은 유속이 최대가 되는 배기 가스 보일러를 설계할 수 있다는 것에 의하여 보다 개선되며, 이 경우 대류 열교환부 표면의 자동 정화는 유속이 거의 일정하게 유지되는 한 가능한 최선의 상태로 이루어진다. 수직 도관 구성에 의해 보일러 스케일의 생성을 감소시킬 수 있다. 자유 순환 보일러의 표면과 하부 실린더용으로 송풍 장치가 배치될 수 있으며, 이로써 자동 조절 배기 가스 보일러의 유용성 및 가용 기간이 향상된다.
이하에서, 첨부 도면을 참조로 하여 본 발명을 더욱 상세히 기술한다.
도 1 및 도 2에서, 자동 조절 배기 가스 보일러의 급수 및 증기용 저장 용기는 증기/물 실린더(2)로 형성된다. 급수 흐름(3)은 수처리 장치로부터 유입되며 밸브(4)에 의하여 조절된다. 급수는 도관(5)에 의하여 증기/물 실린더(2) 내부의 분배 도관(6)으로 인도된다. 분배 도관(6)의 설계 목표는 증기(7)와 급수(8) 사이의 열교환이 가능한 한 유리하게 이루어지도록 하는 것이다. 증기/물 실린더 내 급수의 수위(9)는 조절기(10)에 의하여 조절되며, 예를 들면 이 조절기로부터 밸브(4)나 급수 도관으로 전선(22)을 통하여 전기 신호가 전달된다. 조절은 연속식 또는 상하한 조절식으로 이루어진다. 물의 수위(9)는 관찰 바이얼(monitoring vial)(11)에 의하여 시각적으로 측정될 수 있다. 자동 조절 배기 가스 보일러에 의하여 발생된 증기 흐름(12)은 증기/물 실린더(2)에 연결된 주 증기 도관(14)에 설치된 주 증기 밸브(13)에 의하여 조절된다. 자동 조절 배기 가스 보일러의 안전 장치는 보일러의 과압 상태를 해제하는 안전 밸브(15)와; 냉각시 보일러 내에 저압이 형성되는 것을 방지하는 저압 방지 장치(16)와; 보일러 내에 형성되는 압력을 표시하는 압력 게이지(17)를 포함한다.
증기/물 실린더 벽부(18)의 하부에는 하강 도관(19)이 연결되며, 여기에 조절 밸브(20)가 설치된다. 증기/물 실린더(2) 내의 압력을 측정하는 압력 측정 장치(21)는 예를 들어 전선(23)을 통하여 전기 신호에 의하여 밸브를 제어하며, 또는 밸브(20)는 증기(7)의 압력, 온도 등에 의하여 직접 제어되어 자동으로 작동될 수도 있다.
하강 도관(19)은 하부 실린더(40)에 연결되며, 이 실린더는 급수(8)를 대류 열교환부(41)의 하부 분배 도관(42)으로 분배하고, 이 분배 도관에 수직 도관(43)이 연결된다. 열교환은 수직 도관(43)을 매개로 이루어지며, 이 도관들은 열교환 특성을 향상시키기 위하여 리브(44)를 구비할 수도 있고, 표면이 평활할 수도 있다. 대류 열교환부(41)의 도관들은 또한 시트 구조로 대체될 수도 있다. 수직 도관(43)의 상단부는 상부 수집 도관(45)에 연결되며, 이 도관은 증기(7)를 증기/물 실린더(2)로 안내하고, 도관의 다른 쪽 단부는 실린더의 벽부(18)에 연결된다. 개구부(46)를 통하여 증기/물 실린더(2)로 유입되는 증기(7)는 배플(47)에 의하여 안내되어 분배 도관(6) 내 급수(8)를 가열시키고 및/또는 급수(8)가 과열 증기(7)를 냉각시킨다. 대류 열교환부(41) 내 물의 수위(48)는 자동 조절 배기 가스 보일러(1)의 출력을 결정한다.
자동 조절 배기 가스 보일러(1)의 대류 열교환부(41)는 그 상부에서 프레임(50)에 현수되며, 증기/물 실린더(2)가 예를 들어 지지부(51)를 통해 여기에 부착될 수 있다. 배기 가스 흐름(52)은 모두 유입구(53) 및 유출구(54)를 통하여 대류 열교환부(41)를 통과한다. 플랜지(55, 56)를 수단으로 자동 조절 배기 가스 보일러(1)는 예를 들어 디젤 엔진의 배기 가스 도관에 연결된다. 플랜지(55, 56)에 연결된 실린더형의 부재(57, 58)는 원추형 부재(59, 60)에 의하여 프레임(50)에 연결된다. 자동 조절 배기 가스 보일러(1)의 외면(50, 57, 58, 59, 60)은 에너지 절약 및 작업 안전 상의 이유로 표면 온도를 낮추기 위하여 보통 단열된다.
도 3은 세 개의 분리된 자동 조절 배기 가스 보일러(1)들이 연결되어 공통 증기/물 실린더(2)를 형성하는 실시예를 도시한다. 화살표24는 증기(7)의 이동 방향을 나타낸다. 증기 도관(25) 또는 분리된 배기 가스 보일러(1)로부터 연장된 상부 수집 도관(45)들은 증기/물 실린더(2)로 연장되는 연결용 증기 도관(26)에 연결된다. 물론, 몇 가지 다른 형식의 증기(7) 수집 도관 시스템도 역시 사용될 수 있으며, 또 자동 조절 배기 가스 보일러(1)는 상부 수집 도관(45)을 매개로 하거나 직접 증기/물 실린더(2)와 연결될 수도 있다. 도 3에 도시된 실시예에서, 연결용 증기 도관(26)은 상방으로부터 증기/물 실린더(2)로 벽부(18)를 관통하여 안내되며, 다공 증기 분배관(27)에 연결된다. 이 다공 증기 분배관은 일부 또는 전체가 급수(8)의 수위(9) 아래에 배치된다. 이로써, 급수(8)는 가열되고 과열 증기(7)는 포화된다. 다공부(28)를 통하여 분출되는 증기 제트(29)는 급수(8)와 효과적으로 혼합된다. 수위 조절기(10)는 전선(30)을 통하여 급수 도관(5)의 펌프(31)를 제어한다. 이 실시예에서, 도관(5)은 증기/물 실린더(2)로 직접 연장된다. 하강 도관(32)의 상단부는 증기/물 실린더(2)의 벽부(18)의 하부에 연결되며, 그 하단부는 다지관(33)에 연결되고, 이 다지관은 분리된 배기 가스 보일러(1)의 하강 도관(19)에 연결된다. 대류 열교환부(41) 및 각 보일러(1)의 수위는 밸브(20)에 의하여 조절된다. 자동 조절 배기 가스 보일러(1)로의 급수(8)의 흐름은 화살표34로 표시된다.
본 발명에 따른 자동 조절 배기 가스 보일러(1)는 이하와 같이 작동된다. 디젤 엔진 등으로부터의 배기 가스 흐름(52)은 어떠한 방식으로도 조절되지 않는다. 배기 가스는 모두 대류 열교환부(41)를 통하여 흐르며, 그 속도가 빠르기 때문에 열교환면을 깨끗하게 유지한다. 대류 열교환부(41)의 수직 도관(43)에서, 증발되는 액체는 그 내부에 있으며 배기 가스는 그 외부에 있다. 열교환을 향상시키기 위하여, 도관들은 보통 가스 흐름 측에 리브를 구비한다. 주 증기 도관(14)의 밸브(13)가 수동으로 또는 사용될 대상의 제어 하에 개방되는 경우, 증기/물 실린더(2) 내의 압력 및 온도는 감소한다. 밸브(20)는 압력 측정 장치(21), 온도 측정 장치, 또는 직접적으로 증기(7)의 압력, 온도 등의 제어 하에 개방되며, 그 결과 급수(8)는 대류 열교환부(41)로 하강 도관(19)을 통해 중력에 의하여 흐르고 수위(48)를 높아지게 한다. 증기(7)의 발생이 증가되며, 이는 물 및 물-증기 혼합물에 의한 열전달이 증기에 의한 경우보다 상당히 양호하기 때문이다. 수면(48) 위의 증기가 과열될수록 배기 가스 보일러가 운전되는 출력은 감소하며, 이는 낮은 출력에서 수위(48)가 낮고 과열 면적이 증가하기 때문이다. 밸브(20)는 증기가 사용될 대상에 따라 연속식 또는 개폐식으로 작동하도록 조절될 수 있으며, 이는 조절의 신속성 및 정확도를 결정한다. 조절의 신속성은 하강 도관의 수 및/또는 직경을 증가시킴으로써 향상될 수 있다. 또한, 도 3에 도시된 바와 같이, 증기/물 실린더(2)를 위로 높이 올리면 급수(8)의 정압이 증가될 수 있고, 이로써 출력 조절 속도가 향상될 수 있다. 증기/물 실린더(2) 내의 급수(8)의 수위(9)도 역시 연속 조절식 또는 상하한식 제어로 조절될 수 있다. 수위(9)의 조절도 펌프(31) 및/또는 밸브(4)의 작동을 조절하여 완전히 독립적으로 실현할 수 있다. 자동 조절 배기 가스 보일러(1)가 안정적으로 작동하여야 한다는 조건하에, 과열 증기의 과열량이 급수로 전달될 수 있다는 것이 중요하다. 급수(8)의 수면(9)은 어느 정도 열교환 표면으로서 작용하지만 불충분하다. 따라서, 다양한 다공관 및 리브 부착관에 의해 또는 증기(7)를 수면(9)이나 그 아래로 향하도록 함으로써 열교환을 향상시키려는 노력이 이루어졌다. 열교환은 다양한 증기 또는 물 제트에 의해 역시 향상될 수 있다.
증기/물 실린더(2) 내 수위(9)의 조절은 실린더가 넘치는 것을 방지한다. 자동 조절 배기 가스 보일러(1)가 영 출력 하에서 운전되는 경우, 급수(8)는 하부 실린더(40)의 바닥에만 잔류하며, 이 경우 출구 송풍(exit blowing)이 가능하다. 수면(9) 조절로 인하여 증기/물 실린더(2) 내 표면 송풍(surface blowing)이 또한 가능하다.
본원의 본 발명은 전술한 구성 및 실시예에 한정되지 않는다. 따라서, 예를 들어 대류 열교환부(41)의 구성은 사용 가능한 도관에 따라 변화될 수 있다. 리브 부착은 나선식이나 종방향으로 이루어질 수 있다. 상부 수집 도관 및 하부 분배 도관의 다양한 조합이 사용될 수 있으며, 또는 이들 모두 생략될 수도 있다. 증기/물 실린더(2)는 형태가 다를 수 있고, 그 배치 또한 다를 수 있다. 또한, 부분적으로 과열된 증기(7)에 의한 급수(8)의 가열은 많은 다양한 방식으로 실현될 수 있다. 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게는 본 발명 사상의 범위 내에서의 다양한 제어 장치의 사용 및 작동이 또한 명백할 것이다.

Claims (14)

  1. 디젤 엔진 등의 배기 가스로부터 열에너지를 회수하기 위한 자동 조절 배기 가스 보일러(1)로서, 증기와 물을 수용하는 증기/물 실린더(2)와; 증발기로서 작용하며, 상기 증기/물 실린더(2)와 하부 실린더(40) 사이에 수직으로 배치되고 이들에 연결된 대류 열교환부(41)와; 상기 증기/물 실린더(2)와 상기 하부 실린더(40)를 상호 연결하는 적어도 하나의 하강 도관(19)을 포함하는 자동 조절 배기 가스 보일러(1)에 있어서,
    상기 대류 열교환부(41) 내의 물(8)의 양 및 수위(48)를 조절하는 적어도 하나의 장치가 상기 증기/물 실린더(2)와 상기 하부 실린더(40) 사이에 설치되며;
    본질적으로 수직으로 배치된 상기 대류 열교환부(41)의 도관(43)은 부분적으로 물로 채워지며, 상기 배기 가스 보일러의 출력은 물, 물-증기 혼합물, 및 증기의 상이한 열전달 특성들에 기초하여 상기 대류 열교환부(41)의 수위(48)를 밸브(20)에 의해 조정함으로써 조절되는 것을 특징으로 하는 자동 조절 배기 가스 보일러.
  2. 제1항에 있어서, 상기 밸브(20)는 연속 조절식 및 개폐식 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 자동 조절 배기 가스 보일러.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 대류 열교환부(41)를 상기 증기/물 실린더(2)에 연결하는 도관(26) 또는 도관들(45)은 허용되는 최고 높이의 상기 증기/물 실린더(2)의 수위(9)보다 높은 지점에서 상기 증기/물 실린더(2)의 벽부(18)를 관통하는 것을 특징으로 하는 자동 조절 배기 가스 보일러.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 증기/물 실린더(2)의 내부에는, 상기 대류 열교환부(41) 내 과열된 증기(7)를 응축시키고 급수(8)를 가열하기 위하여, 상기 증기/물 실린더(2)의 벽부(18)에 있는 증기 개구(46)의 전방에, 조절 댐퍼 뒤쪽에, 표면이 평활한 다공 분배관(6)이 설치되는 것을 특징으로 하는 자동 조절 배기 가스 보일러.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 증기/물 실린더(2) 내에 설치된 다공 증기 분배관(27)이 상기 대류 열교환부(41) 내 과열 증기(7)를 응축시키고 급수(8)를 가열하기 위하여 일부 또는 전체가 수위(9) 아래에 배치되는 것을 특징으로 하는 자동 조절 배기 가스 보일러.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 증기/물 실린더(2) 내 수위(9)를 연속 조절식 또는 상하한 조절식으로 조절하는 별도의 독립적인 제어 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 조절 배기 가스 보일러.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 밸브(20)는 대류 열교환부(41) 내 수위(9)를 조절하기 위하여, 증기압, 온도 또는 유속을 포함하는 측정 가능한 종량성 상태량의 제어 하에 작동하도록 설치되는 것을 특징으로 하는 자동 조절 배기 가스 보일러.
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 대류 열교환부(41)의 도관(43)은 리브 부착 도관인 것을 특징으로 하는 자동 조절 배기 가스 보일러.
  9. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 자동 조절 배기 가스 보일러(1)를 통하여 흐르는 배기 가스 흐름은 모두 상기 대류 열교환부(41)를 통과하는 것을 특징으로 하는 자동 조절 배기 가스 보일러.
  10. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 증기/물 실린더에 추가의 하나 이상의 대류 열교환부가 더 연결되고, 상기 증기/물 실린더의 제어하에 각각의 대류 열교환부가 작동되는 것을 특징으로 하는 자동 조절 배기 가스 보일러.
  11. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 대류 열교환부(41) 내의 물(8)의 양 및 수위(48)를 조절하는 상기 장치는 상기 하강 도관(19)의 하부에 설치되는 것을 특징으로 하는 자동 조절 배기 가스 보일러.
  12. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 증기/물 실린더(2)의 내부에는, 상기 대류 열교환부(41) 내 과열된 증기(7)를 응축시키고 급수(8)를 가열하기 위하여, 상기 증기/물 실린더(2)의 벽부(18)에 있는 증기 개구(46)의 전방에, 조절 댐퍼 뒤쪽에, 리브 부착 다공 분배관(6)이 설치되는 것을 특징으로 하는 자동 조절 배기 가스 보일러.
  13. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 대류 열교환부(41)의 도관(43)은 표면이 평활한 도관인 것을 특징으로 하는 자동 조절 배기 가스 보일러.
  14. 디젤 엔진 등의 배기 가스로부터 열에너지를 회수하기 위한 자동 조절 배기 가스 보일러(1)로서, 증기와 물을 수용하는 증기/물 실린더(2)와; 증발기로서 작용하며, 상기 증기/물 실린더(2)와 하부 실린더(40) 사이에 수직으로 배치되고 이들에 연결된 대류 열교환부(41)와; 상기 증기/물 실린더(2)와 상기 하부 실린더(40)를 상호 연결하는 적어도 하나의 하강 도관(19)을 포함하는 자동 조절 배기 가스 보일러(1)에 있어서,
    상기 대류 열교환부(41) 내의 물(8)의 양 및 수위(48)를 조절하는 적어도 하나의 장치가 상기 증기/물 실린더(2)와 상기 하부 실린더(40) 사이에 설치되며;
    본질적으로 수직으로 배치된 상기 대류 열교환부(41)의 시트 구조물은 부분적으로 물로 채워지며, 상기 배기 가스 보일러의 출력은 물, 물-증기 혼합물, 및 증기의 상이한 열전달 특성들에 기초하여 상기 대류 열교환부(41)의 수위(48)를 밸브(20)에 의해 조정함으로써 조절되는 것을 특징으로 하는 자동 조절 배기 가스 보일러.
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