KR100989703B1

KR100989703B1 - 폐열 회수효율 및 유지관리성이 향상된 소각보일러

Info

Publication number: KR100989703B1
Application number: KR1020080054948A
Authority: KR
Inventors: 송판규
Original assignee: 송판규
Priority date: 2008-06-12
Filing date: 2008-06-12
Publication date: 2010-10-26
Also published as: KR20090128949A

Abstract

본 발명은 폐열 회수효율 및 유지관리성이 향상된 소각보일러에 관한 것으로, 폐기물 연료가 놓여져 연소되는 연소장치와, 상기 연소장치에 연결되어 상기 연소장치 내에서 폐기물이 연소되면서 발생되는 고온의 열기을 통해 내부에 충전되는 냉수를 가열하는 온수를 생성하는 폐열회수장치를 구비하는 소각보일러에 있어서, 상기 폐열회수장치는, 일단에서 내부로 냉수를 공급하고 타단으로 내부의 가열된 온수를 배출하는 물탱크; 상기 물탱크의 일단으로부터 타단으로 상기 물탱크를 관통하여 상기 연소장치로부터의 고온의 열기와 배기가스를 통과시키는 폐열공급관; 상기 물탱크의 타단에 형성되어 상기 폐열공급관을 통과한 열기와 배기가스를 일시 수용하는 폐열수용챔버; 상기 물탱크의 타단으로부터 일단으로 상기 물탱크를 관통하여 상기 폐열수용챔버에 수용된 열기와 배기가스를 통과시키는 복수의 폐열회송관; 및 상기 폐열회송관에 상기 배기가스에 의한 이물질이 흡착되는 것을 방지하도록 상기 폐열회송관의 내부에 장착되어 스크류 방식에 의해 회전하는 이물질제거부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

폐열, 소각, 회수, 열효율, 배기, 열기

Description

폐열 회수효율 및 유지관리성이 향상된 소각보일러{A TRASH BOILER IMPROVED THE EFFICIENCY OF WASTE HEAT RECOVERY AND THE ABILITY OF MAINTENANCE AND MANAGEMENT}

본 발명은 폐열 회수효율 및 유지관리성이 향상된 소각보일러에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 폐타이어, 폐비닐 또는 폐플라스틱과 같은 가연성 폐기물의 연소과정에서 발생되는 폐열에 대한 회수율을 향상시키고, 연소과정에서 발생하는 배기가스에 포함된 이물질이 관내에 흡착되는 것을 방지할 수 있는 폐열 회수효율 및 유지관리성이 향상된 소각보일러에 관한 것이다.

일반적으로 일상생활에서 사용되는 타이어나 비닐 및 플라스틱 등은 그 사용량이 현저히 증가되었고, 사용된 후에는 극히 일부분만 재활용될 뿐 대부분은 폐기물로 분류되어 매립되거나 소각 처리되고 있다.

이중 폐기물을 매립하는 방법은, 매립지의 확보와 매립된 폐기물에 의해 지하수와 대지가 오염되는 문제점이 야기되므로, 소각에 의해 폐기물을 폐기하는 방법이 집중적으로 논의되고 있다.

즉, 폐기물을 소각하는 방법은 소각과정에서 유독성 배기가스와 매연이 발생 되어 대기오염을 일으키게 되므로 이에 대한 해소책과, 소각과정에서 발생하는 고온의 열기를 바로 외부로 배출할 경우는 열공해를 유발하게 될 뿐만 아니라, 대량의 열에너지를 낭비하게 되므로 연소과정에서 발생된 폐열에 대한 회수책이 논의되고 있다.

이때 폐열의 회수를 위한 폐열회수장치는, 연소과정에서 발생된 고온의 열기와 냉수가 접촉하게 하여 상기 열기를 냉수로 전달되게 함으로써 온수를 얻는 방법을 주로 사용하였다. 즉, 상기 열기가 냉수가 통과하는 관 주변을 흐르게 함으로써 상기 열기와 냉수의 열교환이 일어나게 하는 방법이나, 상기 열기가 통과하는 관 주변으로 냉수를 저유함으로써 열기와 냉수의 열교환이 일어나게 하는 방법이 사용된다.

그런데 이러한 종래기술에는 다음과 같은 문제점이 있었다.

즉, 폐기물 연료의 연소과정에서는 고온의 열기뿐만 아니라, 배기가스도 발생된다. 이러한 배기가스에는 먼지 등 다양한 입자형태의 이물질이 다량 함유되어 있다. 따라서 장시간 사용함에 따라 상기 배기가스가 관의 표면에 흡착되어 열기와 물의 열교환을 방해하는 문제점이 있다.

이를 해소하기 위해서는 관 표면에 대한 청소작업을 주기적으로 실시할 필요가 있다. 그런데 열교환 효율을 높이기 위해서는 열기와 물의 접촉면적을 늘려야 한다. 따라서 물이 통과하는 관 주변으로 열기가 지나는 경우나, 반대로 열기가 통과하는 관 주변으로 물이 지나는 경우에도, 상기 관의 직경이 작고 근접되게 많은 수의 관이 마련되어야 한다.

이와 같은 상태에서 많은 관의 외부나 내부에서 흡착된 이물질을 제거하는 작업은 상당히 번거롭고 힘들 뿐만 아니라, 일반적으로 관의 내경은 작고 휘어져 있으므로 현실적으로 작업이 불가능한 경우도 많다. 따라서 폐열회수장치는 사용기간이 증가됨에 따라 폐열 회수효율이 현저히 줄어들게 될 뿐만 아니라, 이물질 제거를 위한 작업이나, 이물질 제거가 불가능한 관의 교체를 위한 유지관리비가 많이 든다는 문제점이 있었다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은, 폐열의 회수효율이 향상되는 폐열 회수효율 및 유지관리성이 향상된 소각보일러를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 배기가스에 의한 이물질의 흡착이 방지되는 폐열 회수효율 및 유지관리성이 향상된 소각보일러를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 이물질에 대한 청소가 용이한 폐열 회수효율 및 유지관리성이 향상된 소각보일러를 제공하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 제1발명은 폐열 회수효율 및 유지관리성이 향상된 소각보일러에 관한 것으로, 폐기물 연료가 놓여져 연소되는 연소장치와, 상기 연소장치에 연결되어 상기 연소장치 내에서 폐기물이 연소되면서 발생되는 고온의 열기을 통해 내부에 충전되는 냉수를 가열하는 온수를 생성하는 폐열회수장치를 구비하는 소각보일러에 있어서, 상기 폐열회수장치는, 일단에서 내부로 냉수를 공급하고 타단으로 내부의 가열된 온수를 배출하는 물탱크; 상기 물탱크의 일단으로부터 타단으로 상기 물탱크를 관통하여 상기 연소장치로부터의 고온의 열기와 배기가스를 통과시키는 폐열공급관; 상기 물탱크의 타단에 형성되어 상기 폐열공급관을 통과한 열기와 배기가스를 일시 수용하는 폐열수용챔버; 상기 물탱크의 타단으로부터 일단으로 상기 물탱크를 관통하여 상기 폐 열수용챔버에 수용된 열기와 배기가스를 통과시키는 복수의 폐열회송관; 및 상기 폐열회송관에 상기 배기가스에 의한 이물질이 흡착되는 것을 방지하도록 상기 폐열회송관의 내부에 장착되어 스크류 방식에 의해 회전하는 이물질제거부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

제2발명은 제1발명에서, 상기 이물질제거부는, 상기 폐열회송관의 내부를 따라 배치되는 회전축과, 상기 회전축에 장착되는 스크류와, 상기 폐열수용챔버를 관통하여 상기 회전축에 연결되어 상기 회전축을 회전시킬 수 있는 회전수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

제3발명은 제2발명에서, 상기 회전수단은, 상기 회전축에 연결된 회전 스프로킷휠과, 상기 회전축을 회전시킬 수 있도록 모터에 의해 구동되는 구동 스프로킷휠과, 상기 회전 스프로킷휠과 구동 스프로킷휠을 연결하는 체인으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

제4발명은 제3발명에서, 상기 체인은, 각 회전축에 설치되는 회전 스프로킷휠을 연결하여 상기 구동 스프로킷휠에 의해 동시에 회전되게 하는 것을 특징으로 한다.

제5발명은 제1발명 내지 제4발명 중 어느 하나에서, 상기 이물질제거부는, 상기 폐열회송관에 설치됨과 아울러 상기 폐열공급관에 설치되는 것을 특징으로 한다.

제6발명은 제1발명 내지 제4발명 중 어느 하나에서, 상기 물탱크의 일단에는 상기 폐열회송관에서 빠져나온 배기가스를 배출하는 배기관이 구비되고, 상기 배기 관에는 배기가스의 흐름을 유도하는 배기펌프가 장착되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 폐열 회수효율 및 유지관리성이 향상된 소각보일러는, 스크류에 의해 고온의 열기가 냉수와 열교환할 수 있는 시간과 면적을 증가시킴으로써 폐열 회수효율이 향상되어 보다 신속하게 대량으로 고온의 온수를 얻을 수 있는 효과가 있다.

또한 본 발명에 따르면, 배기가스에 의한 이물질의 흡착이 방지됨으로써, 장기간을 사용하더라도 폐열 회수효율이 항상 일정하게 유지되는 장점이 있다.

아울러, 본 발명에 따르면, 이물질에 대한 청소가 용이하여 유지관리비용이 현저히 절감되는 잇점이 있다.

이하에서는 본 발명에 따른 폐열 회수효율 및 유지관리성이 향상된 소각보일러에 관하여 첨부되어진 도면과 더불어 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 소각보일러의 외관을 도시한 측면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 소각보일러의 내부를 도시한 단면도이며, 도 3은 본 발명에 따른 소각보일러의 연소장치를 도시한 단면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 폐열회수장치를 도시한 단면도이다. 그리고 도 5는 도 4의 A-A'선에 따른 단면도이고, 도 6은 도 4의 B-B'선에 따른 단면도이다.

본 발명에 따른 소각보일러는 가연성 폐기물(폐타이어, 폐비닐, 폐플라스틱 등)을 파쇄기로 잘게 파쇄하여 금속이나 수분 등의 이물질을 제거한 다음, 이를 펠 릿 성형장치로 가공하여 소립자의 펠릿(pellet)으로 성형해 폐기물을 연료로 사용하는 것이며, 폐기물에서 금속이나 수분 등의 이물질을 제거함에 따라 연소효율을 한층 높이게 된다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 소각보일러는 크게 연소장치(100)와 폐열회수장치(200)로 구성된다. 상기 연소장치(100)는 상기 펠릿을 연소하기 위한 것으로, 다양한 형태로 마련될 수 있다. 즉, 본 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 잘 알려진 연소장치(100)는 모두 사용이 가능하다. 그 중에서 본 실시예에서는 연소로(110), 화격자 회전수단(130), 송풍챔버(150), 연료투입수단(170) 및 점화기(190)로 구성되는 연소장치(100)를 예시하고 있다.

보다 상세히 설명하면, 상기 연소로(110)는 원형이나 또는 사각형태로 제작될 수 있으며, 소정높이의 베이스(111) 위에 내화재(내화벽돌)(112)와 단열재(113)로 감싸여 구성된다. 여기서 연소로(110)는 상측부가 점점 좁아지는 원추형태로 형성된다. 그리고 상기 연소로(110)의 상측부 일측에는 연소과정에서 발생한 고온의 열기와 배기가스가 배출되는 제1배기관(114)이 설치된다. 또한 연소로(110) 내에는 화격자(115)가 포스트(116) 위에 지지되어 설치된다.

상기 제1배기관(114)은 연소로(110)에서 고온의 열기와 배기가스의 배출이 원활하게 적당한 직경을 갖도록 하며, 열기의 손실이 방지되게 외부를 단열재로 감싸 설치한다.

한편, 상기 화격자(115)는 상부면에 중앙부에서 가장자리로 점점 낮아지는 다수의 층으로 형성되고, 금속판으로 구성된 내부에 내화재를 충진시켜 제작하며, 연소로(110)의 바닥에서 회전가능하게 설치된 포스트(116) 위에 놓여 고정 설치된다.

상기 화격자 회전수단(130)은 상기 화격자(115)를 서서히 회전시키기 위한 것이다. 보다 상세히 설명하면, 상기 화격자 회전수단(130)은, 상기 화격자(115)가 지지된 포스트(116)를 회전가능하도록 연소로(110)의 외부 일측에 부착된 감속모터(131)와, 포스트와 모터축에 장착되는 스프라켓(133, 135), 및 상기 스프라켓 간을 체결하는 체인(137)으로 구성된다.

또한 송풍챔버(150)는 펠릿으로 가공된 폐기물 연료가 놓여 연소되는 화격자(115) 위로 외부 공기를 송풍하는 역할을 한다. 즉, 상기 송풍챔버(150)는 연소로(110)의 상부에서 연소로(110)의 화격자(115) 위로 상하 수직상으로 배치된다. 그리고 상기 송풍챔버(150)에는, 밀폐된 상부 일측에서 상기 송풍챔버(150)의 내부로 외부공기를 송풍시켜 송풍압을 가하는 송풍기(151)가 부착되고, 내부에는 상기 송풍기(151)에 의해 유입된 공기와 연료투입수단(170)에 의해 공급되는 펠릿의 이동통로를 구획하기 위하여 상기 연료투입수단(170)에 연결되고 하부로 개방된 연료투입홀(153)이 형성된다. 또한 상기 송풍챔버(150)의 하부에는 상기 송풍기(151)에 의해 유입되고 상기 연료투입홀(153)의 외부를 따라 이동하여 송풍공(157)을 통해 방출되는 송풍홀(155)이 형성된다.

한편, 연료투입수단(170)은 상기 화격자(115) 위로 연료를 투입하기 위한 것으로, 펠릿으로 가공된 폐기물 연료가 스크류컨베이어(171)를 통해 공급되는 호퍼(173)와, 상기 호퍼(173)와 연료투입홀(153)을 연결하는 투입관(175)과, 상기 호 퍼(173)로 공급된 연료를 상기 연료투입홀(153)를 향해 이송시키는 스크류(177) 및 상기 스크류(177)를 회전시키는 모터(179)로 구성된다.

또한 점화기(190)는 화격자(115) 위로 투입된 연료를 점화하기 위한 것으로, 화격자(115) 위로 소정거리 이격 배치되는 노즐(191)과, 상기 노즐(191)로의 가스 공급을 위한 점화관(193)이 순차적으로 연결된다.

한편, 폐열회수장치(200)는, 연소과정에서 연소실에 설치된 제1배기관(114)으로 배출되는 고온의 열기와 배기가스를 이용하여 난방용 및 산업용 온수를 얻기 위한 것으로, 도 4에 도시된 바와 같이, 물탱크(210), 폐열공급관(220), 폐열수용챔버(230), 폐열회송관(240) 및 이물질제거부(250)로 구성된다. 또한 추가적으로 폐열배기챔버(260)와 제2배기관(270) 및 배기펌프(280)가 마련될 수 있다.

보다 상세히 설명하면, 상기 물탱크(210)는 통 형태로 이루어지고 상부로는 물을 공급하는 급수관(211)이 연결되고 하부로는 폐열에 의해 가열된 온수가 배출되는 배수관(213)이 연결된다.

상기 물탱크(210)의 중앙부에는 상기 물탱크(210)를 관통하여 폐열공급관(220)이 배치된다. 상기 폐열공급관(220)의 일단은 연소로(110)에서 배출된 고온의 열기와 배기가스가 통과되는 제1배기관(114)과 연통되고, 타단은 폐열수용챔버(230)에 연통된다.

상기 폐열수용챔버(230)는 상기 폐열공급관(220)을 통과하면서 물탱크(210)의 물에 열을 공급한 고온의 열기와 배기가스가 상기 폐열공급관(220)을 빠져나와 다수의 폐열회송관(240)으로 유입되기 전에 일시 수용되는 공간이다. 그리고 상기 폐열수용챔버(230)는 물탱크(210)의 일면에 접해 있어 상기 폐열수용챔버(230)에 일시 수용되는 고온의 열기를 통해 상기 물탱크(210)에 열을 공급한다.

또한 상기 폐열수용챔버(230)은 상기 물탱크(210)의 일면과 상기 일면에 대면하는 제1측판(231)에 의해 구획되는데, 상기 제1측판(231)은, 이하에서 설명될 스크류(252)를 해체하여 상기 스크류 표면을 청소할 수 있도록 해체될 수 있는 것이 바람직하다.

아울러, 상기 폐열수용챔버(230)의 일측에는, 배기가스에 의해 폐열수용챔버(230)의 저면에 쌓이는 이물질을 제거하기 위한 제1청소구(233)와 상기 제1청소구(233)를 개폐할 수 있는 제1청소문(235)이 구비될 수 있다.

상기 폐열회송관(240)은 상기 폐열공급관(220) 주변으로 상기 물탱크(210)를 관통하여 설치된다. 이러한 폐열회송관(240)은 내부로 고온의 열기와 배기가스가 통과할 수 있도록 그 일단은 상기 폐열수용챔버(230)에 연통되고, 타단은 물탱크(210)의 타단에 형성된 폐열배기챔버(260)에 연통된다.

상기 폐열배기챔버(260)는 상기 폐열회송관(240)을 통과한 열기와 배기가스가 모아지는 공간으로, 배기펌프(280)를 통해 제2배기관(270)을 따라 외기로 배출된다. 이때 도면에는 도시되지 않았지만, 제2배기관(270)에는 상기 배기가스가 정화된 상태로 배기될 수 있도록 여과 및 집진장치가 장착되는 것이 바람직하다.

또한 상기 폐열배기챔버(260)의 일측에도, 배기가스에 의해 폐열배기챔버(260)의 저면에 쌓이는 이물질을 제거하기 위한 제2청소구(261)와 상기 제2청소구(261)를 개폐할 수 있는 제2청소문(263)이 구비될 수 있다.

한편, 상기 폐열회송관(240)에는 상기 배기가스에 의한 이물질이 상기 폐열회송관(240) 내부에 흡착되는 것을 방지하기 위한 이물질제거부(250)가 구비된다. 즉, 배기가스는 가연성 폐기물을 가공하여 형성된 펠릿을 연료로 하여 연소됨에 따라 발생되는 것으로, 다량의 먼지나 입자형태의 이물질을 포함하고 있다. 이러한 이물질은 배기가스에 포함되어 고온의 열기와 함께 배기되는데, 배기가스의 흐름이 느려지거나 배기가스가 관의 내주연에 접촉하면서 관의 내주연에 흡착된다. 이와 같은 이물질의 흡착량이 많아지면 열기가 폐열회송관(240)을 통하여 물탱크(210)의 물로 전달되는 것이 방해된다. 따라서 본 발명에서는 상기 폐열회송관(240)에 이물질의 흡착을 방지하여 폐열회수율을 높이기 위하여 이물질제거부(250)가 구비되는 것이다.

보다 상세히 설명하면, 상기 이물질제거부(250)는, 스크류 방식의 회전에 의해 이물질의 흡착을 방지하는 것으로, 상기 폐열회송관(240)의 내부를 따라 배치되는 회전축(251)과, 상기 회전축(251)에 장착되는 스크류(252)와, 상기 폐열수용챔버(230)를 관통하고 상기 회전축(251)에 연결되어 상기 회전축(251)을 회전시킬 수 있는 회전수단을 포함한다.

이때 상기 회전수단은 다양한 형태로 마련될 수 있는데, 본 실시예에서는 체인에 의한 구동방식을 채택하였다. 즉, 상기 회전수단은, 상기 회전축(251)에 연결된 회전 스프로킷휠(253)과, 모터(255)에 의해 구동되는 구동 스프로킷휠(254)과, 상기 회전 스프로킷휠(253)과 구동 스프로킷휠(254)을 연결하여 상기 모터(255)에 의해 구동되는 구동 스프로킷휠(254)의 회전력을 상기 회전 스프로킷휠(253)로 전 달하는 체인(256)으로 구성된다.

상기 구동 스프로킷휠과 회전 스프로킷휠의 배치와, 상기 구동 스프로킷휠과 회전 스프로킷휠에 대한 체인의 연결방식, 및 구동 스프로킷휠과 회전 스프로킷휠의 회전방향은 도 6에 예시되어 있다. 여기서 하나의 구동 스프로킷휠(254)에 대해 체인(256)으로 순차 연결되는 다수의 회전 스프로킷휠(253)는 스크류(252)가 장착된 회전축(251)을 회전시키기 위한 회전력이 필요하다. 그러나 상기 스크류(252)가 흡착되는 소량의 이물질을 제거하여 이송시킬 뿐이고 열기의 통과를 지연시킬 수 있도록 저속으로 회전되므로, 이때 요구되는 회전력은 상당히 작다. 따라서 하나의 구동 스프로킷휠(254)에 의해 다수의 회전 스프로킷휠(253)을 구동하여도 본 발명의 목적을 달성하는 데는 아무런 문제가 없다.

한편, 상기 회전 스프로킷휠(253)이 설치되는 폐열수용챔버(230) 외부의 공간은 비나 외부의 먼지 등으로부터 회전 스프로킷휠(253)과 체인(256)을 보호하고 외기와의 단열을 위해 제2측판(257)이 설치되어 외부와 구획된다. 이때 상기 제2측판(257)은 회전수단의 점검과 수리, 스크류(252)와 폐열공급관(220)의 청소를 위하여 해체될 수 있도록 마련되는 것이 바람직하다.

또한 상기와 같은 이물질제거부(250)는 폐열공급관(220)에도 설치되어 상기 폐열공급관(220)에 흡착되는 이물질을 제거하도록 마련될 수도 있다.

다음으로 본 발명에 따른 폐열 회수효율 및 유지관리성이 향상된 소각보일러의 작용에 대해 설명한다.

스크류컨베이어(171)를 통해 소립자의 펠릿으로 가공된 폐기물 연료가 연료투입수단(170)의 호퍼(173)에 적당량 공급되고, 호퍼(173)에 공급된 연료는 모터(179)의 구동으로 스크류(177)가 회전하여 송풍챔버(150)의 연료투입홀(153)을 통해 화격자(115) 위로 투입된다. 그리고 화격자(115) 위로 소정량의 연료가 투입되면 점화기(190)가 작동하여 노즐(191)에서 가스불꽃이 분사되어 연료를 점화하게 된다.

이와 같은 방식으로 폐기물 연료에 점화가 이루어지면 송풍기(151)와 화격자 회전수단(130)의 감속모터(131)가 작동되어, 송풍챔버(150)로 외부공기가 송풍되는 한편, 화격자(115)가 서서히 회전하면서 연소가 진행된다. 이때 송풍챔버(150)로 송풍된 외부 공기는 송풍 압력으로 송풍홀(155)과 다수개의 송풍공(157)을 통하여 화격자(115) 위로 공급된다. 따라서 연소가 이루어 화격자(115)는 상기 송풍공(157)을 통해 유입되는 공기로부터 산소를 공급받아 연소가 촉진되며, 화격자(115)가 화격자 회전수단(130)에 의해 서서히 회전하면서 외부 공기가 골고루 송풍되어 연료효율이 높아짐으로써 연료가 완전 연소되는 환경이 마련된다.

연소가 진행되면서 연료투입수단(170)의 모터(255)가 회전하여 적당량의 연료를 투입하고, 연소과정에서 발생한 고온의 열기와 배기가스는 연소실의 제1배기관(114)을 통해 폐열회수장치(200)로 유입된다.

제1배기관(114)에는 폐열공급관(220)이 연통되어 있어 상기 제1배기관(114)을 통해 연소로(110)로부터 배출되는 고온의 열기와 배기가스는 상기 폐열공급관(220)을 통과하여 폐열수용챔버(230)로 이동된다. 이때 상기 폐열공급관(220)은 물탱크(210)를 관통하게 되므로 고온의 열기는 물탱크(210)에 저유된 물로 공급될 수 있다.

폐열수용챔버(230)로 이동된 열기와 배기가스는 폐열수용챔버(230)에서 경로가 변경되면서 상기 폐열공급관(220) 주변으로 배치되는 폐열회송관(240)으로 진입한다. 이때 열기와 배기가스의 흐름은 제2배기관(270)에 마련된 배기펌프(280)에 의해 유도된다. 즉, 상기 배기펌프(280)가 제2배기관(270)으로부터 외부를 향하여 공기의 흐름을 유도함으로써 폐열공급관(220)으로 유입된 열기와 배기가스가 폐열수용챔버(230)를 경유하여 폐열회송관(240)으로 진입하게 된다.

이때, 폐열회송관(240)에는 회전축(251)과 스크류(252)가 설치되어 있다. 따라서 폐열회송관(240)으로 진입한 열기와 배기가스는 스크류(252)에 의해 도 4에 화살표로 표시된 바와 같이, 지그재그로 경로가 변경되면서 폐열회송관(240)을 통과한다. 이에 따라 폐열회송관(240)을 통과하는 고온의 열기와 물탱크(210)에 저유된 물 간에 열교환이 보다 원활하게 이루어지게 된다.

한편, 폐열회송관(240)에 설치되는 회전축(251)은 회전수단에 의해 회전될 수 있다. 즉, 회전축(251)에 연결된 회전 스프로킷휠(253)은 모터(255)에 의해 구동되는 구동 스프로킷휠(254)과 체인(256)을 통해 연결됨으로써 일방향으로 회전된다. 이때 회전 스프로킷휠(253)에는 회전축(251)이 연결되어 있으므로 회전 스프로킷휠(253)의 회전과 함께 회전축(251)은 회전하게 된다.

그리고 회전축(251)의 회전으로 스크류(252)가 구동된다. 상기 스크류(252)의 구동은, 폐열회송관(240)을 통과하면서 배기가스에 포함된 이물질이 폐열회송 관(240)에 흡착되는 것을 방지한다. 즉, 상기 스크류(252)의 단부는 폐열회송관(240)의 내벽에 접촉되게 설치되므로, 상기 스크류(252)는 상기 배기가스에 의해 폐열회송관(240)에 흡착되는 이물질을 긁어 내면서 폐열회송관(240)의 일측으로 이송시키는 역할을 한다.

따라서 본 발명에 따른 폐열회수장치(200)를 장기간 사용하더라도 상기 폐열회송관(240)에는 이물질의 흡착이 거의 이루어지지 않으므로 고온의 열기와 물탱크(210)의 물 간의 열교환은 항상 일정하게 고효율로 이루어질 수 있게 된다.

또한 폐열회송관(240)에 이물질의 흡착이 방지되므로 폐열회송관(240)에 대한 이물질 제거 작업은 거의 필요치 않게 된다. 따라서 종래기술에서와 같이 배기가스가 통과하는 관을 정기적으로 청소해야 하는 불편이 해소될 수 있다.

아울러, 상기 스크류(252)는 이물질의 제거를 위하여 폐열회송관(240)의 내주연에 접촉하고, 상기 스크류(252)에도 폐열회송관(240)을 통과하는 고온의 열기에 의해 가열된다. 따라서 스크류(252)에 전달된 열도 폐열회송관(240)을 통하여 물탱크(210)의 물로 전달됨으로써 폐열회수 효율이 보다 향상된다.

한편, 폐열회송관(240)을 통과한 열기와 배기가스는 폐열배기챔버(260)로 모여서 배기펌프(280)에 의해 유도되는 흐름에 따라 제2배기관(270)을 통해 외기로 배기된다. 이때 상기 제2배기관(270)으로 배출되는 배기가스는 여과 및 집진장치로 유입되어 정화된 후에 대기중으로 배기된다.

이와 같은 과정중에 물탱크(210)로는 급수관(211)을 통해 냉수가 공급된다. 냉수는 폐열공급관(220)과 폐열회송관(240)을 통과하는 고온의 열기와 열교환하면 서 폐열을 회수하여 가열된다. 그리고 가열된 온수는 물탱크(210)의 하단에 마련된 배수관(213)을 통해 배수되어 온수가 필요한 곳으로 이송된다.

본 발명의 권리는 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.

도 1은 본 발명에 따른 소각보일러의 외관을 도시한 측면도,

도 2는 본 발명에 따른 소각보일러의 내부를 도시한 단면도,

도 3은 본 발명에 따른 소각보일러의 연소장치를 도시한 단면도,

도 4는 본 발명에 따른 폐열회수장치를 도시한 단면도,

도 5는 도 4의 A-A'선에 따른 단면도,

도 6은 도 4의 B-B'선에 따른 단면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호설명>

100 : 연소장치 110 : 연소로

130 : 화격자 회전수단 150 : 송풍챔버

170 : 연료투입수단 190 : 점화기

200 : 폐열회수장치 210 : 물탱크

220 : 폐열공급관 230 : 폐열수용챔버

240 : 폐열회송관 250 : 이물질제거부

260 : 폐열배기챔버 270 : 제2배기관

280 : 배기펌프

Claims

폐기물 연료가 놓여져 연소되는 연소장치(100)와, 상기 연소장치(100)에 연결되어 상기 연소장치 내에서 폐기물이 연소되면서 발생되는 고온의 열기을 통해 내부에 충전되는 냉수를 가열하는 온수를 생성하는 폐열회수장치(200)를 구비하는 소각보일러에 있어서,

상기 폐열회수장치(200)는,

일단에서 내부로 냉수를 공급하고 타단으로 내부의 가열된 온수를 배출하는 물탱크(210);

상기 물탱크(210)의 일단으로부터 타단으로 상기 물탱크(210)를 관통하여 상기 연소장치(100)로부터의 고온의 열기와 배기가스를 통과시키는 폐열공급관(220);

상기 물탱크(210)의 타단에 형성되어 상기 폐열공급관(220)을 통과한 열기와 배기가스를 일시 수용하는 폐열수용챔버(230);

상기 물탱크(210)의 타단으로부터 일단으로 상기 물탱크(210)를 관통하여 상기 폐열수용챔버(230)에 수용된 열기와 배기가스를 통과시키는 복수의 폐열회송관(240); 및

상기 폐열회송관(240)에 상기 배기가스에 의한 이물질이 흡착되는 것을 방지하도록 상기 폐열회송관(240)의 내부에 장착되어 스크류 방식에 의해 회전하는 이물질제거부(250);를 포함하고,

상기 물탱크(210)의 일단에는 상기 폐열회송관(240)에서 빠져나온 배기가스를 배출하는 배기관(270)이 구비되고, 상기 배기관(270)에는 배기가스의 흐름을 유도하는 배기펌프(280)가 장착되는 것을 특징으로 하는 폐열 회수효율 및 유지관리성이 향상된 소각보일러.
제1항에 있어서,

상기 이물질제거부(250)는,

상기 폐열회송관(240)의 내부를 따라 배치되는 회전축(251)과, 상기 회전축에 장착되는 스크류(252)와, 상기 폐열수용챔버(230)를 관통하여 상기 회전축에 연결되어 상기 회전축을 회전시킬 수 있는 회전수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 폐열 회수효율 및 유지관리성이 향상된 소각보일러.
제2항에 있어서,

상기 회전수단은,

상기 회전축(251)에 연결된 회전 스프로킷휠(253)과, 상기 회전축(251)을 회전시킬 수 있도록 모터(255)에 의해 구동되는 구동 스프로킷휠(254)과, 상기 회전 스프로킷휠(253)과 구동 스프로킷휠(254)을 연결하는 체인(256)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 폐열 회수효율 및 유지관리성이 향상된 소각보일러.
제3항에 있어서,

상기 체인(256)은, 각 회전축에 설치되는 회전 스프로킷휠(253)을 연결하여 상기 구동 스프로킷휠(254)에 의해 동시에 회전되게 하는 것을 특징으로 하는 폐열 회수효율 및 유지관리성이 향상된 소각보일러.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 이물질제거부(250)는, 상기 폐열회송관(240)에 설치됨과 아울러 상기 폐열공급관(220)에 설치되는 것을 특징으로 하는 폐열 회수효율 및 유지관리성이 향상된 소각보일러.
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