KR100976532B1 - 열효율을 향상시킨 고체연료용 연소보일러 - Google Patents

Abstract

본 발명은 하부연소실의 화격자에서 연소되는 고체연료의 연소가스가 상승하면서 하부연소실의 가장자리 내화벽의 중앙유통로의 상부에 돌출시킨 돌출단에 의해 와류현상을 일으켜 일부 불완전연소가스가 재연소가 되어 완전연소가스로 전환시키고 이렇게 재연소로 완전연소화 된 연소가스는 상부수조의 중앙유통로 상부의 걸림턱에 얹어 놓은 걸림망판에 부딛쳐서 상승속도를 서서히 조정하여 연소가스에 함유하고 있는 열량으로 상부수조의 내부주연을 가열시킨 후 걸림망판을 관통시킨 다수개의 통공으로 상승하여 상부수조 상부의 내부주연에서 외부주연을 관통시킨 3개의 횡유통구를 통해 상부수조의 외곽을 에워싼 외통체로 형성시킨 외곽유통로에서 하강하면서 상부수조의 외부주연에 상하수직으로 돌출시킨 다수개의 돌출띠에 의해 연소가스와의 접촉면적을 극대화하여 연소가스에 함유하고 있는 열량으로 상부수조의 외부주연을 최대한으로 가열시킨 후 송풍기를 부설시킨 배출관으로 배출이 되는 열효율을 향상시킨 고체연료용 연소보일러

Description

열효율을 향상시킨 고체연료용 연소보일러 {Solid fuel combustion boiler for improving thermal efficiency}

본 발명은 목재펠릿, 목재칩 등의 고체연료를 사용하는 보일러에서 연소가스를 완전연소시켜 연소가스에 함유하고 있는 열량을 상부수조에 최대한으로 흡수하도록 하여 열효율을 향상시킨 고체연료용 연소보일러에 관한 것이다.

통상 고체연료를 사용하는 보일러에서 하부연소실의 화격자에서 고체연료가 연소하는 과정에서 이송스크류우에 의해 공급되는 고체연료의 투입상태에 따라 일부는 완전연소가 되지 않고 불완전연소가 된 상태로 상부수조로 상승하여 상부수조의 내부주연을 가열하면서 바로 상부쪽에 위치한 배출관을 통해 외부로 배출되는 것으로 하부연소실에서 연소하는 연소가스가 상부수조로 상승하여 바로 상부쪽에 위치한 배출관을 통해 배출하므로서 연소가스에 함유하고 있는 열량을 충분히 상부수조에 전도시키지 못하고 배출하므로서 열효율을 저해시키는 원인이 되었다.

고체연료용 연소보일러에 있어서 하부연소실의 화격자에서 연소하는 고체연료의 연소가스를 재연소시켜 일부 불완전한 연소가스를 완전연소화 시키는 방안과하부연소실에서 연소하는 연소가스의 상승속도 및 유통과정을 조정하여 연소가스에 함유된 열량을 충분히 상부수조에 흡수시키는 방안이 필요하였다.

본 발명에서는 하부연소실의 화격자에서 연소되는 고체연료의 연소가스가 상승하면서 하부연소실의 가장자리 내화벽의 중앙유통로의 상부에 돌출시킨 돌출단에 의해 와류현상을 일으켜 일부 불완전연소가스가 재연소가 되어 완전연소가스로 전환시키고 이렇게 재연소로 완전연소화 된 연소가스는 상부수조의 중앙유통로 상부의 걸림턱에 얹어 놓은 걸림망판에 부딛쳐서 상승속도를 서서히 조정하여 연소가스에 함유하고 있는 열량으로 상부수조의 내부주연을 가열시킨 후 걸림망판을 관통시킨 다수개의 통공으로 상승하여 상부수조 상부의 내부주연에서 외부주연을 관통시킨 3개의 횡유통구를 통해 상부수조의 외곽을 에워싼 외통체로 형성시킨 외곽유통로에서 하강하면서 상부수조의 외부주연에 상하수직으로 돌출시킨 다수개의 돌출띠에 의해 연소가스와의 접촉면적을 극대화하여 연소가스에 함유하고 있는 열량으로 상부수조의 외부주연을 최대한으로 가열시킨 후 송풍기를 부설시킨 배출관으로 배출이 되는 것이다.

본 발명은 고체연료용 연소보일러의 하부연소실 가장자리 내화벽의 중앙유통로 상부에 돌출단을 형성시켜서 화격자에 연소하는 고체연료의 일부 불완전한 연소가스를 재연소하여 완전연소시키고 상부수조의 중앙유통로 상부에 걸림망판을 설치시켜서 연소가스의 상승속도를 서서히 조정하고 상부수조의 상부에 3개의 횡유통구를 관통시키고 상부수조의 외곽으로 외통체를 에워싸서 상부수조와 외통체 사이에 외곽유통로를 형성시켜서 상부수조의 중앙유통로로 상승하는 연소가스는 상부수조의 내부주연을 가열한 후 3개의 횡유통구를 통해 외곽유통로에서 다시 하강하면서 상부수조의 외부주연을 가열한 후 외부로 배출하므로서 열효율이 최대한으로 향상되는 것이다.

좌측의 고체연료탱크(1) 내부의 목재펠릿, 목재칩을 이송스크류우축(2)으로 보일러의 하부연소실(10)의 가장자리 내화벽(11)을 하향 경사지게 관통한 투입구(11a)를 통해 중앙유통로로 이송하여 중앙유통로의 하부단의 화격자(3)에서 고체연료가 연소되어 그 연소가스가 상승하면서 상부수조(20)를 가열하는 고체연료용 연소보일러에 있어서 하부연소실(10)의 가장자리 내화벽(11)의 중앙유통로 상부를 돌출단(12)으로 돌출시켜서 중앙유통로 상부를 협소하게 형성시키고 상부수조(20)의 외곽으로 일정한 사이간격을 두고 외통체(30)로 에워싸서 상부수조(20)와 외통체(30) 사이에 외곽유통로(31)를 형성시키고 상부수조(20) 상부에는 상부수조(20) 내부주연에서 외부주연으로 관통하는 3개의 횡유통구(22)를 형성시켜서 상부수조(20)의 중앙유통로와 외곽유통로(31)를 서로 상통시키고 상부수조(20)의 상부쪽에 관통시킨 3개 횡유통구(22) 하부의 내부주연에는 걸림편(21a)을 돌출시켜 상부수조(20)의 중앙유통로 횡크기의 걸림망판(21)을 얹어 하부 연소실에서 상승하는 연소가스가 걸림망판(21)에 부딪쳐서 상승속도를 서서히 조정하므로서 연소가스에 함유하고 있는 열량으로 상부수조를 최대한 가열시키고 상부수조(20) 상부쪽의 3개 횡유통구(22) 하부의 외부주연에는 상부수조(20)와 외통체(30)와의 사이간격보다 좁은 치수의 돌출띠(32)를 상하수직으로 일정하게 다수개를 부착시켜서 외곽유통로(31)로 유통하는 연소가스와의 접촉면적을 극대화 시키고 외통체(30)의 좌측하부에는 송풍기(4a)를 부설시킨 연소가스 배출관(4)을 연결시켜서 하부연소실(10) 하부단의 화격자(3)에서 고체연료가 연소되는 연소가스가 상부수조(20)의 중앙유통로로 상승하여 상부수조(20) 상부의 3개 횡유통구(22)를 통해 상부수조(20)와 외통체(30) 사이의 외곽유통로(31)로 하향하에 연소가스 배출관(4)으로 배출이 되는 것이다.

그리고 상부수조(20) 상부쪽의 3개 횡유통구(22) 하부의 내부주연에 돌출시킨 걸림편(21a)의 상부에 얹는 걸림망판(21)의 구멍위치와 숫자는 도 4에 도시된 바와같이 3개의 횡유통구(22) 중 중간위치의 횡유통구를 중심으로 송풍기(4a) 배출관(4)방향의 횡유통구쪽은 통공숫자를 적게하고 그 반대방향의 횡유통구쪽은 통공숫자를 많게 천공하여 걸림망판(21)의 통공(21b)으로 나온 연소가스가 송풍기(4a)의 흡인력에 의해 편중됨이 없이 전체적으로 균일하게 유통되면서 상부수조의 전체 면적을 고루게 가열시키고 걸림망판(21)의 전체 통공(21b) 면적을 3개의 횡유통구(22)의 전체 유통면적과 최소한 동일하거나 또는 조금 넓게 형성하여 하부연소실(10)에서의 연소가스가 상부수조(20)의 중앙유통로로 상승하여 상부쪽의 3개 횡유통구(22)를 통해 외곽유통로(31)로 하강하여 외부로 배출되기까지 전체적인 유통흐름을 균일하도록 하여 열효율이 향상하도록 하였다.

상기와 같은 구성의 보일러의 사용상태를 설명하면 하부연소실(10)의 화격자(3)에서 연소되는 연소가스가 중앙유통로로 상승하여 중앙유통로 상부의 가장자리 내화벽을 돌출시킨 돌출단(12)에 부딛치면서 연소가스가 전체적으로 와류현상을 일으켜 불완전연소가 재연소로 완전연소가 되어 상부수조(20)의 중앙유통로로 상승하여 상부수조(20)의 중앙유통로 상부의 걸림망판(21)에 부딪쳐서 상승속도를 서서히 조정하면서 연소가스에 함유하고 있는 열량으로 상부수조의 내부주연을 최대한 가열시킨 후 걸림망판(21)을 거쳐 나온 연소가스는 상부수조 상부쪽의 3개 횡유통구(22)를 통해 상부수조(20)와 외통체(30) 사이의 외곽유통로(31)에서 하강하면서 연소가스가 상부수조(20) 외부주연과 이 외부주연에 상하 수직으로 부착시킨 다수개의 돌출띠(32)에 접촉되어 함유하고 있는 열량을 최대한으로 전도시킬 수가 있고 이렇게 연소가스로 부터 최대한으로 가열된 상부수조 내부의 온수는 상부수조의 상부내로 중간위치까지 배관시킨 온수공급관(5)을 통해 난방배관으로 난방을 한후 다시 상부수조 하부내로 배관시킨 회수관(6)으로 회수가 되는 것이다.

도 1은 본 발명의 전체적인 구성을 보인 종단면도

도 2는 도 1에서의 A-A 단면도

도 3은 도 1의 좌측면도

도 4는 도 1에서의 B-B 단면도

도면의 중요부분에 대한 부호의 설명

1 : 고체연료탱크 2 : 이송스크류우 3 : 화격자

4 : 연소가스 배출관 4a : 송풍기 5 : 온수공급관

6 : 회수관 10 : 하부연소실 11 : 가장자리 내화벽

11a : 투입구 12 : 돌출단 20 : 상부수조

21 : 걸림망판 21a : 걸림편 21b : 통공

22 : 횡유통구 30 : 외통체 31 : 외곽유통로

32 : 돌출띠

Claims (4)

1. 좌측의 고체연료탱크(1) 내부의 목재펠릿, 목재칩을 이송스크류우축(2)으로 보일러의 하부연소실(10)의 가장자리 내화벽(11)을 하향 경사지게 관통한 투입구(11a)를 통해 중앙유통로로 이송하여 중앙유통로의 하부단의 화격자(3)에서 고체연료가 연소되어 그 연소가스가 상승하면서 상부수조(20)를 가열하는 고체연료용 연소보일러에 있어서 상부수조(20)의 외곽으로 일정한 사이간격을 두고 외통체(30)로 에워싸서 상부수조(20)와 외통체(30) 사이에 외곽유통로(31)를 형성시키고 상부수조(20) 상부에는 상부수조(20) 내부주연에서 외부주연으로 관통하는 3개의 횡유통구(22)를 형성시켜서 된 열효율을 향상시킨 고체연료용 연소보일러
2. 제 1항에 있어서 하부연소실(10)의 가장자리 내화벽(11)의 중앙유통로 상부를 돌출단(12)으로 돌출시켜서 된 열효율을 향상시킨 고체연료용 연소보일러
3. 제 1항에 있어서 상부수조(20)의 상부쪽에 관통시킨 3개 횡유통구(22) 하부의 내부주연에는 걸림편(21a)을 돌출시켜 상부수조(20)의 중앙유통로 횡크기의 걸림망판(21)을 얹어서 된 열효율을 향상시킨 고체연료용 연소보일러
4. 제 1항에 있어서 상부수조(20) 상부쪽의 3개 횡유통구(22) 하부의 외부주연에는 상부수조(20)와 외통체(30)와의 사이간격보다 좁은 치수의 돌출띠(32)를 상하 수직으로 일정하게 다수개를 부착시켜서 된 열효율을 향상시킨 고체연료용 연소보일러

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