KR100620145B1 - 연소로 - Google Patents

Abstract

가연성 연료를 포함하는 고형 연료를 연소시키기 위한 본 발명의 연소로는, 연소에 필요한 공기 또는 다른 가스혼합물이 공급될 수 있도록 개방부(12)가 나 있는 그레이트(11)를 구비하고 있다. 또, 제1 및 제2 로드피더(1, 2)는 중간 캐리어(5, 6)를 구비한 평행한 바(3a, 3b; 4a, 4b)를 포함하도록 되어 있다. 상기 로드 피더(1,2)는 그레이트(11) 위에서 서로 독립적으로 전후이동하도록 배열되어 있다. 상기 개방부(12)는 슬롯(15)이 스페이서(13)와 레일(14) 사이에 형성되도록 레일(14)을 지지하는 스페이서(13)에 의해 둘러싸인 구조이므로 레일(11)과 평행하게 그레이트(11) 위로 공기공급이 이루어진다.

Description

연소로{COMBUSTION FURNACE}

본 발명은 청구항 1의 설명부분에 개시한 바와 같이 가연성 연료를 포함한 고형 연료를 연소하는 연소로에 관한 것이다.

소위 "정제연료(RDF)"는 가정폐기물 등으로부터 불연성 연료를 걸러낸 결과물이다. 발열량을 높일 목적으로 정제연료에 나무껍질이나 나무 조각을 함께 섞기도 한다. 이 연료는 가능한 한 오염량을 줄이면서도 최적량의 에너지를 뽑아낼 수 있도록 특수로 내에서 연소된다. 이러한 목적으로 제작된 연소로는 바이오매스(biomass), 진흙, 특정 타입의 유독성 폐기물 같은 모든 종류의 다른 고형물도 처리할 수 있어야 한다.

원칙적으로, 정제연료(RDF)의 연소로는 여러 섹션으로 분리된 제1 공기실 위에 설치된 그레이트(grate)에 연료가 공급되는 방식으로 작동된다. 연소로가 제1공기실과 제2공기실로 분리되므로 연료는 두 단계로 연소된다.

이러한 그레이트 타입 연소로의 문제점은 오염량을 줄이면서 동시에 에너지를 최대로 이용할 수 있는 최적 연소가 어렵다는 것이다. 이것은 연소로가 적응성(flexibility)이 없고 연료성분 및 농도에 따라 조절할 수 있는 컨트롤 옵션(control option)을 가지고 있지 않기 때문에 발생한다.

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대체적으로, 이러한 문제점은 노르웨이 특허 제176 455호에 개시된 연소로를 통해 해결된다. 이 발명에서 개시한 연소로는 적어도 일부는 분리대에 의해 제1연소실과 제2연소실로 분리된다. 그리고 그레이트가 설치된 경우 공기가 일정한 구역(Zone)에만 분리공급되어 구역마다 개별적으로 컨트롤되고 바람직하게는 고온으로 증발가스를 재순환시킨다. 그러나, 연소로가 최적으로 기능을 할 수 있도록 효율적으로 연료공급을 조절하는 것은 여전히 불가능하다. 연소가 잘 이루어지도록 하려면 그레이트에 일차적으로 공급되는 공기량이 가능한 한 균일하여야 한다.

제1공기실 위에 설치된 그레이트에 연료가 공급되는 형태의 폐기물 연소로는 예컨대 스웨덴 특허출원 제9301253-2호와 스웨덴 특허제501 226호로 잘 알려져 있다.

스웨덴 특허출원 제9301253-2호는 연료를 제1공기실로 전달하는 단순한 형태의 로드 피더(rod feeder)를 개시한다. 이러한 피더의 단점은 연료가 일종의 진자운동을 하듯 전후이동하면서 유입되어 균일하게 배분되지 못할 위험성이 있다는 점이다.

스웨덴 특허 제501 226호는 형태가 다양할 뿐 아니라 그레이트에 고정된 카운터 스크레이프(counter scrape)를 가진 로드피더를 개시한다. 이러한 연소로는 연료전달에 있어 어느 정도는 효과적이다. 그러나 연료 클러스터(cluster)가 고정카운터 스크레이프 주변에 형성되는 경우 그레이트를 따라 균일한 연료공급이 이루어질 수 없다.

더군다나, 스웨덴 특허 제501 226호는 구멍이 난 채널을 통해 아래로부터 일차적으로 공기공급이 이루어지는 발명을 개시하고 있다. 그러나 이러한 경우, 연소가 불균일하게 일어나게 되고, 공기가 그레이트로 들어가는 구역에서 가장 강한 연소가 이루어지게 된다.

연소에 필요한 연료와 공기가 모두 최적 연소를 위해 그레이트를 따라서 균일하게 공급 및 배분되는 상기한 종류의 장치를 제공하는 데 본 발명의 목적이 있다.

이러한 본 발명의 목적은 청구항 1에 특징부로 기재된 특징을 가진 연소로를 통해 달성된다. 그 외 추가적 특징은 종속항에 나타나 있다.

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다음과 같은 발명의 상세한 설명에는 첨부 도면에 의해 예시된 바람직한 실시예가 설명된다.

도 1 은 본 발명의 이중 피스톤 피더(double piston feeder)와 이중 로드 피더(double rod feeder)의 사시도,

도 2 는 통기 슬롯(ventilation slots) 위에 레일이 부착되어 있지 않은 본 발명에 따른 그레이트의 평면도,

도 3 은 레일이 장착된 본 발명에 따른 그레이트의 상세 단면도.
도 1은 예컨대 노르웨이 특허 제176 455호에 개시된 것처럼 연소로 내 그레이트에 놓인 상하 로드 피더(1, 2; lower and upper rod feeders)를 나타낸다. 각 로드 피더(1, 2)는 두 개의 직각형 튜브(3a, 3b; 4a, 4b)로 구성되고, 이들 튜브 사이에는 여러 개의 캐리어(5, 6)가 각각 부착된다. 캐리어(5)는 직각형 튜브(3a, 3b)에 부착되며, 캐리어(6)는 직각형 튜브(4a, 4b)에 부착된다. 로드 피더(1, 2)는 그레이트 위에서 독립적으로 전후로 움직이고 직각형 튜브(3a, 3b)는 각 로드피더(1, 2)에서 튜브(4a, 4b) 아래에 놓인다.
연료가 공급되는 로드 피더(1, 2)의 각 끝에는 두 개의 플레이트(9, 10)로 이루어진 2개의 피스톤 피더(7, 8)가 설치되며 이 때 한 쪽 플레이트(10)는 다른 쪽 플레이트(9)의 위에 위치된다. 피스톤 피더(7, 8)는 각각 독립적으로 움직일 수 있으며 직각형 튜브(3a, 3b; 4a, 4b)와도 별도로 전후로 움직여 캐리어(5, 6)와 그레이트(도 1에는 도시되지 않음)에 연료를 공급하도록 되어 있다. 주지된 대로 위로부터 피스톤 피더(7, 8)로 연료가 공급된다.
본 실시예에서는, 플레이트(9, 10)가 캐리어(5, 6)와 같은 높이에 위치되어 있다. 연료종류나 기타 여러 조건에 따라서 플레이트(9, 10)가 캐리어(5, 6)보다 상위에 위치될 수 있다.
캐리어(5, 6)는 닫힌 V자형의 단면을 갖기 때문에 V자형 단면의 한 쪽 변(leg)이 그레이트에 지지되고 V자형의 끝부분은 피스톤 피더(7, 8)에 지지된다. 피스톤 피더(7, 8)로부터 가장 멀리 위치한 캐리어(5, 6)의 측면은 그레이트에 대하여 90°각도가 진 플레이트 부분을 포함한다.
직각형 튜브(3a, 3b; 4a, 4b)는 서로 반대편에 위치되지만 각 로드 피더(1, 2)의 캐리어(5, 6)는 같은 높이에 놓인다.
상호 독립적인 피스톤 피더(7, 8)와 로드 피더(1, 2)의 결합으로 연소로의 탄력적인 연료전달이 가능하게 된다. 이러한 시스템의 컨트롤 옵션을 이용하면 연료량, 그레이트를 따른 연료배분, 따라서 연료공급의 제어가 이루어져 공급측으로부터 연소과정을 제어할 수 있으므로 최적의 연소가 이루어질 수 있다. 동시에, 연소로 용량도 기존방식보다 더 잘 조절될 수 있다.
도 2 는 연소 과정시 공기 혹은 다른 가스 혼합물을 공급하기 위한 슬롯으로서 형성된 개방부(12)를 구비한 그레이트(11)의 평면도이다. 슬롯형 개방부(12)가 그레이트(11)에 열을 지어서 배열되어 있다. 도 2에는 두 줄로 개방부가 나 있다.
도 3 은 그레이트(11)의 부분 단면을 도시한다. 각 개방부(12)의 양 측면에는 레일(14)이 설치되는 한 쌍의 스페이서(13)가 레일(14)과의 사이에 슬롯(15)을 형성하도록 배열된다. 개방부(12)를 통해 그레이트(11) 밑으로부터 공기가 공급되고 슬롯(15)을 통해 수평하게 밖으로 배출된다. 이러한 구조에 의해 공기공급이 원활해지고, 이중의 로드 피더(1, 2)에 의한 최적의 연료배분과 동시에 연소로에서 균일한 연소가 이루어지게 된다.

Claims (5)

1. 연소에 필요한 공기 또는 다른 가스혼합물이 공급될 수 있도록 개방부(12)가 형성되어 있는 그레이트(11)를 구비하고 있으며, 또, 제1 로드피더(1)가 상기 그레이트(11) 위로 연료를 전달하도록 배치되어 있고, 상기 제1 로드피더(1)는 중간 캐리어(5)를 구비한 평행바(3a, 3b)를 포함하고 있는 동시에 상기 그레이트(11) 위에서 전후로 움직이도록 배치되어 있는, 가연성 연료를 포함하는 고형 연료용 연소로에 있어서,

   상기 개방부(12)는 슬롯(15)이 스페이서(13)와 레일(14) 사이에 형성되도록 상기 레일(14)을 지지하는 스페이서(13)에 의해 둘러싸여 있어, 상기 레일(11)과 평행한 그레이트(11) 윗 방향으로 공기가 배출될 수 있고,

   상기 그레이트(11)로 연료를 전달하도록 제2 로드피더(2)가 배치되어 있고, 상기 제2 로드피더(2)는 중간 캐리어(6)를 구비한 평행바(4a,4b)를 포함하는 동시에, 상기 제1 로드 피더(1)와는 별개로 상기 그레이트(11) 위에서 전후이동하도록 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 연소로.
2. 제1 항에 있어서,

   상기 개방부는 상기 그레이트(11)에 열을 지어서 배열된 슬롯의 형태로 되어 있는 것을 특징으로 하는 연소로.
3. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,

   상기 제1 및 제2 로드 피더(1, 2) 위의 캐리어(5, 6)는 상기 그레이트(11)와 같은 높이로 놓여 있는 것을 특징으로 하는 연소로.
4. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,

   상기 로드 피더(1,2)의 피더 끝부분에 이중 피스톤 피더(7, 8)가 위치된 것을 특징으로 하는 연소로.
5. 제4 항에 있어서,

   상기 이중 피스톤 피더(7, 8)는 서로 개별적으로 움직이는 플레이트(9, 10)를 포함하는 것을 특징으로 하는 연소로.

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