KR101211035B1 - Boiler for refuse derived fuel - Google Patents

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KR101211035B1
KR101211035B1 KR1020120096958A KR20120096958A KR101211035B1 KR 101211035 B1 KR101211035 B1 KR 101211035B1 KR 1020120096958 A KR1020120096958 A KR 1020120096958A KR 20120096958 A KR20120096958 A KR 20120096958A KR 101211035 B1 KR101211035 B1 KR 101211035B1
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heat
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combustion gas
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김광수
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금남비앤피 주식회사
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    • F23G5/00Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor
    • F23G5/44Details; Accessories
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
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Abstract

PURPOSE: A boiler for waste solid fuel is provided to prevent dust of combustion gas from being stuck on a water-cooled wall and combustion furnace. CONSTITUTION: A boiler for waste solid fuel comprises a vortex generating chamber(20), a water-cooled wall(30), first, second, and third heat recovery chambers(40,50,60), first and second baffles(60,90), first and second round current walls(70,100), and a heat exchanger. The vortex generating chamber swirls flame generated in a combustion furnace(10). The water-cooled wall is connected to the upper part of the vortex generating chamber, and the first heat recovery chamber is connected to the upper part of the water-cooled wall. A wall body of the first heat recovery chamber comprises heat transfer pipes. The second heat recovery chamber is installed side by side with the first heat recovery chamber, and the third heat recovery chamber is installed side by side with the second heat recovery chamber. The first and second baffles are mounted on each ceiling of the second and third heat recovery chambers. The first and second round current walls are formed at the lower parts of the first and second baffles, respectively. The first and second round current walls lower the speed of combustion gas. The heat exchanger is connected to the first, second, third heat recovery chambers, and first and second round current walls. The heat exchanger generates steam by fluid circulation.

Description

폐기물 고형연료용 보일러{Boiler for refuse derived fuel}Boiler for refuse derived fuel

본 발명은 폐기물 고형연료용 보일러에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 폐기물 고형연료의 연소 효율을 촉진하여 연소 과정에서 발생하는 분진이 연소로 내벽에 응착되는 것을 방지하고, 아울러 분진 포집 효율을 높여 연소가스에 함유된 분진이 전열관(heat-transfer tube)에 응착되는 양을 최소화함으로써 전열효과를 증대시킬 수 있는 폐기물 고형연료를 사용하는 수관식 보일러에 대한 것이다.
The present invention relates to a waste solid fuel boiler, and more particularly, to promote the combustion efficiency of waste solid fuel to prevent dust generated in the combustion process from adhering to the inner wall of the combustion furnace, and further increase the dust collection efficiency of the combustion gas It is about a water-type boiler using waste solid fuel which can increase the heat transfer effect by minimizing the amount of dust contained in the heat-transfer tube.

최근 들어 각종 사업장 및 생활시설에서 발생하는 폐기물의 배출량 억제와 재활용 촉진이 에너지 자원의 부족 및 환경문제 해결에 있어 최우선적인 과제로 인식되면서 에너지 함량이 높은 가연성 폐기물을 산업생산 활동이나 가정 생활에서 필요한 에너지 자원으로써 유효하게 이용할 수 있는 방법에 대한 연구가 다각적으로 이루어지고 있다.Recently, the suppression and recycling of wastes generated from various workplaces and living facilities have been recognized as a top priority in solving the lack of energy resources and environmental problems. There are many studies on how to effectively use them as resources.

예컨대, 폐기물 고형연료(RDF, RPF, TDF, WCF)는 생활쓰레기나 음식물쓰레기, 폐플라스틱, 폐타이어, 폐목재 따위의 각종 폐기물에 함유된 수분과 금속류, 토사, 유리 등의 불연성 성분은 제거하고, 종이, 플라스틱, 고무, 섬유 등의 가연성 물질만 선별하여 건조, 파쇄 및 압축 성형 등의 공정을 통해 가공 및 처리한 것으로, 폐기물의 청정한 처리 및 자원 재활용 효과가 우수할 뿐만 아니라 석탄대용으로 산업용 또는 발전용 연료로 활용할 수 있어 다양한 산업분야에서 각광받고 있다.For example, waste solid fuel (RDF, RPF, TDF, WCF) removes non-combustible components such as water, metals, earth, glass, etc. contained in various wastes such as household waste, food waste, waste plastics, waste tires, and waste wood. Only combustible materials such as paper, plastic, rubber, and fiber are selected and processed and processed through drying, crushing, and compression molding, and they are excellent for clean treatment of waste and recycling of resources. It can be used as a fuel for power generation, which is attracting attention in various industrial fields.

또한, 폐기물 고형연료의 연소 과정에서 발생하는 연소가스를 이용하여 건물의 난방용 스팀이나 온수를 생산하는 이른바 고형연료 전용 보일러 시스템이 다양하게 개발되어 보급되고 있는 추세이다.In addition, a so-called solid fuel boiler system for producing heating steam or hot water for buildings using combustion gases generated during the combustion of waste solid fuel is being developed and spread in various ways.

예를 들어, 대한민국 등록특허공보 제10-0650383호에 '폐열 보일러'가, 대한민국 등록실용신안공보 제20-0390958호에 '고형연료를 이용한 보일러' 등이 개시된 바 있다.For example, 'Heat Heat Boiler' is disclosed in Korean Patent Publication No. 10-0650383, and 'Boiler using solid fuel' is disclosed in Korean Utility Model Publication No. 20-0390958.

그런데 이러한 종래의 보일러 장치는 연소에 필요한 공기량이 연소로 내에 충분하고 폭넓게 공급되지 못하므로 고형연료가 불완전연소되면서 열손실은 물론 연소 효율이 현저히 떨어지고, 이로 인해 이산화황, 질소산화물, 다이옥신(Dioxin)을 비롯한 각종 대기오염물질이 대기중으로 방출되어 대기환경 오염을 초래하는 문제점이 있다.However, in the conventional boiler apparatus, since the amount of air required for combustion is not sufficiently and widely supplied in the combustion furnace, solid fuel is incompletely burned, and heat loss as well as combustion efficiency are remarkably decreased. As a result, sulfur dioxide, nitrogen oxides, and dioxins (Dioxin) are reduced. Various air pollutants, including the air is released into the air there is a problem that causes air pollution.

또한, 폐기물 고형연료는 구성성분의 40~60% 이상이 플라스틱인 특성상 연소 시 발생하는 이물질이나 연사 등의 각종 분진이 응집 및 연소로 내화벽에 응착되며, 이러한 분진의 응집 및 응착 현상은 연소 효율을 현저히 저하시키는 데다 심한 경우 내벽에 부식 변형을 유발함과 동시에 클링커(clinker) 형성 혹은 크랙(crack)이 발생하여 보일러의 잦은 고장 및 오염물질 배출 등을 야기하는 원인이 되기 때문에 주기적으로 제거해야 하는 번거로움과 불편함이 있음은 물론 연소로 내벽에 응착된 분진을 제거하기 위해서는 보일러의 가동을 정지해야 하므로 가동률 및 생산성이 떨어질 수밖에 없다.In addition, the waste solid fuel is composed of 40 to 60% or more of the components of the plastics, and as a result, various dusts such as foreign substances or twisted yarns generated during combustion are adhered to the fire wall by agglomeration and combustion. Should be removed periodically because in severe cases it will cause corrosion deformation on the inner wall and cause clinker formation or cracks, causing frequent breakdown of the boiler and emission of pollutants. In addition to the inconvenience and inconvenience, the boiler must be shut down in order to remove the dust adhering to the inner wall of the furnace, so the operation rate and productivity are inevitably deteriorated.

아울러 폐기물 고형연료의 연소 화염은 복사 열량의 비율이 매우 높은 특성이 있어 내화벽으로 형성된 연소로의 경우 복사열의 손실이 많아 열의 낭비가 심할 뿐만 아니라, 고온의 복사열로 인해 노벽의 과열이나 손상을 초래하는 문제점도 있다.In addition, the combustion flame of solid waste fuel has a very high ratio of radiant heat, and in the case of a combustion furnace formed of a fireproof wall, there is a large amount of radiant heat, which causes a great waste of heat, and the high temperature radiant heat causes overheating or damage of the furnace wall. There is also a problem.

더욱이, 종래의 보일러 장치는 고온의 연소가스가 전열관과 접촉되면서 그 내부에 흐르는 유체(물)를 가열하는 관계상 연소가스가 전열관과 접촉할 때 온도가 떨어지면서 그에 불완전연소 상태로 함유된 분진은 전열관의 표면에 대부분 고착이나 응착되어 열전달을 방해하고 연소가스의 흐름 저항을 증가시키기 때문에 이를 제거하기 위해서는 보일러의 동체를 분해한 후 브러시 등으로 작업자가 일일이 전열관의 표면을 긁어내야 하므로 청소 및 유지 보수에 막대한 시간과 비용이 소요되는 문제점이 있다.Moreover, in the conventional boiler apparatus, since the hot gas is in contact with the heat pipe and heats the fluid (water) flowing therein, when the combustion gas is in contact with the heat pipe, the temperature is reduced and the dust contained in the incomplete combustion state is removed. Most of them stick to or adhere to the surface of the heat pipes, which hinders heat transfer and increases the flow resistance of the combustion gas.To remove this, the operator must scrape the surface of the heat pipes with a brush, etc. There is an enormous time and cost problem.

한편, 대한민국 공개특허공보 제10-2009-0131909호에 개시된 고온 폐가스를 이용한 보일러 장치는 연소가스를 소정 온도 범위 이하로 냉각함과 동시에 음파식 슈트 브로워로 공기진동을 발생함으로써 연소가스 속의 분진이 전열관이나 열교환기에 부착되는 것을 미연에 방지하도록 구성되어 있으나, 이는 연소가스를 냉각하기 위한 별도의 냉각실을 구비해야 하므로 구조 및 배치 설계상의 제약이 따를 뿐만 아니라 음파에 의한 진동을 이용해 전열관이나 열교환기에 부착된 분진을 물리적으로 제거하는 방식이 갖는 특성으로 인해 분진 포집률이 20% 이하로 매우 낮아 효용성 및 실효성이 떨어지는 한계가 있다.On the other hand, the boiler apparatus using the high-temperature waste gas disclosed in the Republic of Korea Patent Publication No. 10-2009-0131909 cools the combustion gas below a predetermined temperature range and at the same time generates air vibration with a sonic chute blower, so that dust in the combustion gas is transferred to the heat transfer pipe. However, it is configured to prevent it from being attached to the heat exchanger in advance, but it must be provided with a separate cooling chamber for cooling the combustion gas, which is not only limited in structure and layout design but also attached to the heat exchanger tube or the heat exchanger using vibration by sound waves. Due to the characteristics of the method of physically removing the dust, there is a limit that the dust collection rate is very low to less than 20%, the efficiency and effectiveness.

또한, 1000~1300℃의 연소가스가 덕트를 통해 열교환기로 전달되는 구조이므로 전열면적이 넓을 수밖에 없고, 이로 인해 보일러의 크기가 불필요하게 커서 설치공간을 지나치게 많이 확보하여야만 하는 등 공간 효율성이 상당히 떨어지는 문제점도 있다.
In addition, since the combustion gas of 1000 ~ 1300 ℃ is delivered to the heat exchanger through the duct, the heat transfer area is large, and because of this, the size of the boiler is unnecessarily large, so the space efficiency is significantly reduced, such as having to secure too much installation space. There is also.

대한민국 등록특허공보 제10-0650383호(2006.11.29)Republic of Korea Patent Publication No. 10-0650383 (2006.11.29) 대한민국 등록특허공보 제10-0762077호(2007.10.01)Republic of Korea Patent Publication No. 10-0762077 (2007.10.01) 대한민국 등록특허공보 제10-0814447호(2008.03.18)Republic of Korea Patent Publication No. 10-0814447 (2008.03.18) 대한민국 공개특허공보 제10-2009-0090174호(2009.08.25)Republic of Korea Patent Publication No. 10-2009-0090174 (2009.08.25) 대한민국 공개특허공보 제10-2009-0131909호(2009.12.30)Republic of Korea Patent Publication No. 10-2009-0131909 (2009.12.30) 대한민국 공개특허공보 제10-2011-0002775호(2011.01.10)Republic of Korea Patent Publication No. 10-2011-0002775 (2011.01.10)

이에 본 발명자는 상술한 제반 사항을 감안 및 문제점의 해결에 역점을 두어 폐기물 고형연료의 연소 효율을 촉진하여 연소 과정에서 발생하는 분진이 연소로 내벽에 응착되는 것을 방지하고, 아울러 분진 포집 효율을 향상시켜 연소가스에 함유된 분진이 전열관(heat-transfer tube)에 응착되는 양을 최소화함으로써 전열효과를 증대시킬 수 있는 새로운 폐기물 고형연료용 보일러를 개발하고자 부단한 노력을 기울여 연구하던 중 본 발명을 창안하여 완성하게 되었다.Accordingly, the present inventors focus on solving the above-mentioned matters and solve the problems to promote the combustion efficiency of solid waste fuel, thereby preventing dust generated in the combustion process from adhering to the inner wall of the combustion furnace, and improving the dust collection efficiency. The present invention was devised while devoting efforts to develop a new waste solid fuel boiler that can increase the heat transfer effect by minimizing the amount of dust adhering to the heat-transfer tube. It was completed.

따라서 본 발명의 목적은 폐기물 고형연료의 연소 과정에서 발생하는 분진이 연소로 내벽에 응착되는 것을 방지할 수 있도록 하는 폐기물 고형연료용 보일러를 제공하는 데 있는 것이다.It is therefore an object of the present invention to provide a waste solid fuel boiler which can prevent dust generated in the combustion process of waste solid fuel from adhering to the inner wall of the combustion furnace.

본 발명의 다른 목적은 분진 포집 효율을 향상시켜 연소가스에 함유된 분진이 전열관에 응착되는 양을 최소화할 수 있도록 하는 폐기물 고형연료용 보일러를 제공하는 데 있는 것이다.Another object of the present invention to provide a waste solid fuel boiler to improve the dust collection efficiency to minimize the amount of dust contained in the combustion gas to the heat transfer tube.

본 발명의 또 다른 목적은 크기 및 설치공간을 줄일 수 있도록 하는 폐기물 고형연료용 보일러를 제공하는 데 있는 것이다.
It is another object of the present invention to provide a waste solid fuel boiler which can reduce the size and installation space.

상술한 바와 같은 과제의 해결 및 목적을 달성하기 위해 본 발명의 바람직한 실시 양태는, 폐기물 고형연료가 버너에 의해 연소되는 연소로와, 상기 연소로 상부의 화염 전파경로 상에 연결 설치되고 내주면에 화염을 와류시키는 에어분사노즐이 다수 형성된 와류발생쳄버와, 상기 와류발생쳄버의 상부에 연결 설치된 수냉벽과, 상기 수냉벽의 상부에 연결 설치되고 한쪽 측면에 제1배기통로가 형성되며 벽체가 전열관으로 형성된 제1열회수실과, 상기 제1열회수실의 제1배기통로와 상부의 한쪽 측면이 연결 설치되고 그 반대쪽 다른 측면에 제2배기통로가 형성되고 하부에 제1분진배출구가 형성되며 벽체가 전열관으로 형성된 제2열회수실과, 상기 제2열회수실의 천장에 장착되어 상기 제1열회수실의 제1배기통로를 통해 나오는 연소가스의 흐름을 하부로 안내하고 내부가 전열관으로 형성된 제1배플과, 상기 제1배플의 하단부에서 상기 제1열회수실을 향해 일정 각도로 경사지게 연결 설치되어 연소가스를 회류시키면서 그 유속이 느려지게 유도하고 내부가 전열관으로 형성된 제1회류유도벽과, 상기 제2열회수실의 제2배기통로와 상부의 한쪽 측면이 나란하게 연결 설치되고 그 반대쪽 후면에 제3배기통로가 형성되고 하부에 제2분진배출구가 형성되며 벽체가 전열관으로 형성된 제3열회수실과, 상기 제3열회수실의 천장에 장착되어 상기 제2열회수실의 제2배기통로를 통해 나오는 연소가스의 흐름을 하부로 안내하고 내부가 전열관으로 형성된 제2배플과, 상기 제2배플의 하단부에서 상기 제2열회수실을 향해 일정 각도로 경사지게 연결 설치되어 연소가스를 회류시키면서 그 유속이 느려지게 유도하며 내부가 전열관으로 형성된 제2회류유도벽 및 상기 제1 내지 제3열회수실, 상기 제1 및 제2배플, 상기 제1 및 제2회류유도벽들 각각의 전열관과 연결되어 유체의 순환으로 스팀을 발생하는 열교환기를 포함하는 폐기물 고형연료용 보일러를 제공한다.In order to achieve the object and the object as described above, a preferred embodiment of the present invention is a combustion furnace in which waste solid fuel is burned by a burner, and connected to a flame propagation path above the combustion furnace and flames on the inner circumferential surface. A vortex generating chamber having a plurality of air spray nozzles for vortexing, a water cooling wall connected to an upper portion of the vortex generating chamber, and connected to an upper portion of the water cooling wall, and a first exhaust passage is formed on one side thereof, and the wall is a heat transfer tube. The first heat recovery chamber formed and one side of the first exhaust passage and the upper side of the first heat recovery chamber are connected to each other, and a second exhaust passage is formed on the other side of the first heat recovery chamber, and a first dust outlet is formed on the lower side thereof. The second heat recovery chamber formed on the ceiling and the second heat recovery chamber is mounted on the ceiling of the flow of combustion gas exiting through the first exhaust passage of the first heat recovery chamber A first baffle which is guided and formed inside of the heat transfer tube, and is installed to be inclined at an angle from the lower end of the first baffle toward the first heat recovery chamber to induce a flow rate of the combustion gas while reducing the flow rate of the internal heat transfer tube. The first flow guide wall and the second exhaust passage of the second heat recovery chamber and one side of the upper side are installed side by side, the third exhaust passage is formed on the opposite rear side and the second dust outlet is formed on the lower side and the wall is A third baffle chamber formed of a heat transfer pipe, a second baffle mounted on a ceiling of the third heat recovery chamber, and guiding a flow of combustion gas flowing out through a second exhaust passage of the second heat recovery chamber to a lower portion, and having an inside of the heat transfer pipe; It is installed to be inclined at a predetermined angle toward the second heat recovery chamber from the lower end of the second baffle to induce the flow rate to slow down while flowing the combustion gas The second flow guide wall formed inside of the heat transfer pipe and the first to third heat recovery chambers, the first and second baffles, the first and second flow guide walls of each of the first and second flow guide walls are connected to the steam by the circulation of the fluid Provided is a waste solid fuel boiler comprising a heat exchanger generated.

이로써 본 발명은 폐기물 고형연료의 연소 과정에서 발생하는 연소가스에 함유된 분진이 연소로 내벽에 응착되는 것을 방지할 수 있고, 분진 포집 효율을 향상시켜 연소가스에 함유된 분진이 열회수실의 전열관에 응착되는 양을 최소화할 수 있으며, 보일러 전체 크기 및 설치공간을 대폭 줄이는 이점이 있다.Accordingly, the present invention can prevent the dust contained in the combustion gas generated in the combustion process of the solid waste fuel to adhere to the inner wall of the furnace, improve the dust collection efficiency, the dust contained in the combustion gas to the heat pipe of the heat recovery chamber The amount of adhesion can be minimized, and the size of the boiler and the installation space are greatly reduced.

본 발명의 바람직한 실시 양태로, 상기 제1 및 제2회류유도벽은 지면에 대해 수직한 제1 및 제2배플을 기준으로 각각 25~35도 범위로 경사지게 설치될 수 있다.In a preferred embodiment of the present invention, the first and second flow guide walls may be installed to be inclined in a range of 25 to 35 degrees, respectively, based on the first and second baffles perpendicular to the ground.

본 발명의 다른 실시 양태로, 상기 수냉벽의 수관은 상기 열교환기와 유체가 순환되도록 연결될 수 있다.
In another embodiment of the present invention, the water pipe of the water cooling wall may be connected to circulate fluid with the heat exchanger.

상기와 같은 과제의 해결 수단 및 구성을 갖춘 본 발명은 폐기물 고형연료가 연소로에서 연소될 때 발생하는 화염이 와류발생기에 의해 와류를 일으키기 때문에 폐기물 고형연료의 허실을 줄이고 연소 효율을 촉진함은 물론 연소가스가 신속하게 배기되도록 함으로써 연소가스에 함유된 분진이 연소로와 수냉벽의 내벽에 응착되는 것을 미연에 방지할 수 있다.The present invention having the above-described means and configuration of the problem is that the flame generated when the solid waste fuel is combusted in the combustion furnace causes the vortex by the vortex generator to reduce the loss of waste solid fuel and promote combustion efficiency, as well as By allowing the combustion gas to be exhausted quickly, it is possible to prevent the dust contained in the combustion gas from adhering to the inner wall of the combustion furnace and the water cooling wall.

또한, 본 발명은 제1 및 제2배플과 제1 및 제2회류유도벽이 화염 및 연소가스의 유속이 빠르게 형성되는 것을 2차에 걸쳐 방해 및 지연하면서 그 각각의 전열관을 통해 열에너지 흡수 효율을 증대시키고, 이 과정에서 연소가스에 함유된 분진 입자들이 서로 충돌 등으로 인해 덩어리 형태로 뭉쳐져 제1 및 제2분진배출구로 자연스럽게 낙하하여 배출되므로 분진 포집 효율을 크게 향상시킴과 더불어 연소가스에 함유된 분진이 전열관에 응착되는 현상을 최소화할 수 있다.In addition, the present invention improves the heat energy absorption efficiency through the respective heat pipes while the first and second baffles and the first and second flow-inducing walls obstruct and delay the rapid formation of flame and combustion gas flow rates. In this process, dust particles contained in the combustion gas are agglomerated in the form of agglomeration due to collisions with each other, and naturally fall to the first and second dust outlets and discharged, thereby greatly improving the dust collection efficiency and Minimization of dust adhering to the heat pipe.

또한, 본 발명은 수냉벽으로 2차 화로를 형성하고 있기 때문에 그 수냉벽의 수관에 의해 복사열의 대부분이 흡수되어 열교환기의 열원으로 유효하게 활용 및 그에 따른 효율을 증대시킬 수 있고, 또 노벽의 냉각이 안정적으로 이루어져 고온의 화염이 노벽에 미치는 악영향을 차단하므로 노벽의 과열 손상을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 클링커 형성을 줄여 복사열의 손실과 오염물질 배출을 최소화할 수 있다.In addition, in the present invention, since the secondary furnace is formed by the water cooling wall, most of the radiant heat is absorbed by the water pipe of the water cooling wall, so that it can be effectively utilized as a heat source of the heat exchanger and the efficiency thereof can be increased. Cooling is stable to block the adverse effects of high temperature flames on the furnace walls, which can prevent overheat damage of the furnace walls, and minimize clinker formation to minimize radiant heat loss and pollutant emissions.

게다가 본 발명은 연소실과 열회수실이 덕트 없이 콤팩트하게 직접 연결됨으로 인해 전열면적이 작아져 보일러의 크기 및 설치면적을 대폭 줄일 수 있다.
Furthermore, in the present invention, since the combustion chamber and the heat recovery chamber are directly and compactly connected without a duct, the heat transfer area is reduced, thereby greatly reducing the size and installation area of the boiler.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 보일러의 구성을 개략적으로 나타낸 정단면도,
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 보일러의 구성을 개략적으로 나타낸 측단면도,
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 보일러의 구성을 개략적으로 나타낸 평단면도,
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 보일러 중 와류발생쳄버를 개략적으로 나타낸 평면도,
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 보일러 중 와류발생쳄버를 개략적으로 나타낸 측단면도,
1 is a front sectional view schematically showing the configuration of a boiler according to an embodiment of the present invention;
2 is a side cross-sectional view schematically showing the configuration of a boiler according to an embodiment of the present invention;
3 is a plan sectional view schematically showing the configuration of a boiler according to an embodiment of the present invention;
4 is a plan view schematically showing a vortex generating chamber in a boiler according to an embodiment of the present invention;
5 is a side cross-sectional view schematically showing a vortex generating chamber in a boiler according to an embodiment of the present invention;

이하, 본 발명에 따른 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 보다 구체적으로 설명한다.Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described more specifically with reference to the accompanying drawings.

이에 앞서, 후술하는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 것으로서, 이는 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 개념과 당해 기술분야에서 통용 또는 통상적으로 인식되는 의미로 해석되어야 함을 명시한다.Prior to this, the following terms are defined in consideration of the functions in the present invention, which specifies that the concept should be construed as a concept consistent with the technical spirit of the present invention and commonly understood or commonly recognized in the art.

또한, 본 발명과 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail to avoid obscuring the subject matter of the present invention.

여기서, 첨부된 도면들은 기술의 구성 및 작용에 대한 설명과 이해의 편의 및 명확성을 위해 일부분을 과장하거나 간략화하여 도시한 것으로서, 각 구성요소가 실제의 크기와 정확하게 일치하는 것은 아님을 밝혀둔다.Herein, the attached drawings are exaggerated or simplified in order to facilitate understanding and clarification of the structure and operation of the technology, and it is to be noted that each component does not exactly coincide with the actual size.

그리고 이하의 설명에서 연소가스가 지면에 대해 좌우 수평으로 이동하는 방향을 수평방향으로, 그 수평방향과 직교하며 지면에 대해 상하 수직으로 이동하는 방향을 수직방향으로 정의한다.In the following description, the direction in which the combustion gas moves horizontally and horizontally with respect to the ground is defined in the horizontal direction, and the direction in which the combustion gas moves vertically and vertically with respect to the horizontal direction is vertical.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 폐기물 고형연료용 보일러는 크게 연소로(10), 와류발생쳄버(20), 수냉벽(30), 제1열회수실(40), 제2열회수실(50), 제1배플(60), 제1회류유도벽(70), 제3열회수실(80), 제2배플(90), 제2회류유도벽(100) 및 열교환기(110)를 포함하여 구성된다.1 to 3, the waste solid fuel boiler according to the embodiment of the present invention is largely a combustion furnace 10, vortex generation chamber 20, water cooling wall 30, the first heat recovery chamber 40 ), The second heat recovery chamber 50, the first baffle 60, the first return flow guide wall 70, the third heat recovery room 80, the second baffle 90, the second return flow guide wall 100, and It is configured to include a heat exchanger (110).

연소로(10)는 폐기물 고형연료가 버너에 의해 연소되면서 고열과 화염을 생성하여 상승하도록 원통형으로 형성되어 있다.The combustion furnace 10 is formed in a cylindrical shape so that the waste solid fuel is burned by the burner to generate high heat and flame.

여기서, 폐기물 고형연료를 연소로(10)의 버너로 자동공급 및 연료감지센서 등에 의해 자동 점화로 착화하는 매커니즘 및 연소로의 구성은 본 발명이 속하는 기술분야에서 공지된 기술이므로 이에 대한 세부적인 설명은 생략한다.
Here, the mechanism and the configuration of the combustion furnace to ignite the waste solid fuel to the burner of the combustion furnace 10 by automatic ignition by the fuel sensor and the like is a known technique in the art to which the present invention belongs to a detailed description Is omitted.

와류발생쳄버(20)는 연소로(10) 상부의 화염 전파경로 상에 연결 설치되며, 그 내주면에는 연소로(10)에서 상승하는 화염을 고압의 공기로 와류시키기 위한 에어분사노즐(21)이 일정 간격을 두고 방사상으로 다수 형성되어 있다.The vortex generating chamber 20 is installed on the flame propagation path above the combustion furnace 10, and an air spray nozzle 21 for vortexing the flame rising from the combustion furnace 10 with high pressure air is provided on the inner circumferential surface thereof. A plurality of radially formed at regular intervals.

즉, 와류발생쳄버(20)는 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 그 내주면을 따라 배치된 다수 개의 에어분사노즐(21)에서 분사되는 고압의 공기를 고속으로 와류 회전시키면서 연소로(10)에서 발화된 폐기물 고형연료의 화염에 산소를 공급하여 원활한 연소와 고열 발생을 유도하고, 이와 동시에 발화된 화염을 선회류에 의한 원심 회전력으로 상방으로 밀어 올려 완전 연소가 이루어지도록 유도하게 된다.That is, the vortex generating chamber 20, as shown in Figure 4 and 5, while the high-pressure air injected from the plurality of air spray nozzles 21 disposed along the inner circumferential speed of the combustion furnace 10 while vortex rotation By supplying oxygen to the flame of the waste solid fuel ignited in the), smooth combustion and high heat generation are induced, and at the same time, the ignited flame is pushed upward by centrifugal rotational force by swirling flow to induce a complete combustion.

여기서, 에어분사노즐(21)은 컴프레서 등과 같은 별도의 공기공급수단에 의해 고압의 압축공기를 공급받을 수 있으며, 연소로(10)에 투입되는 폐기물 고형연료의 양과 연소시간에 따라 공기의 유입량을 조절할 수 있도록 공기공급수단과 사이에 제어밸브가 구비될 수도 있다.Here, the air injection nozzle 21 may be supplied with compressed air of a high pressure by a separate air supply means such as a compressor, and the inflow amount of air according to the amount and solidification time of the waste solid fuel injected into the combustion furnace 10. It may be provided with a control valve between the air supply means to adjust.

또한, 에어분사노즐(21)은 공기가 연소로 내부에서 원활하게 와류를 일으키면서 확산 공급되도록 와류발생쳄버(20)의 중심부를 향해 소정의 선회각을 갖는 형태로 배치될 수 있음은 물론이다.
In addition, the air injection nozzle 21 may be arranged in a shape having a predetermined turning angle toward the center of the vortex generating chamber 20 so that air is supplied diffused while smoothly causing the vortex inside the combustion furnace.

수냉벽(30)은 다수의 수관(31)을 울타리 모양으로 배치하여 화염에 접촉되도록 하고, 그 바깥쪽에는 방열손실을 최소화하도록 내화재, 단열재 등을 배치하여 와류발생쳄버(20)의 상부에 연결 설치되어 있다.The water-cooled wall 30 is arranged in the shape of a plurality of water pipes 31 in contact with the flame, and the fireproof material, the heat insulating material, etc. are arranged on the outside to minimize the heat dissipation loss is connected to the upper portion of the vortex generating chamber 20 It is installed.

이러한 수냉벽(30)은 도 5에 도시된 바와 같이, 열교환기(110)와 냉각수가 순환하도록 연결됨으로써 그 수관(31)들이 복사열의 대부분을 흡수하여 이를 유효하게 이용할 수 있고, 수관(31)들에 의해 노벽의 냉각이 안정적으로 이루어져 과열로 인한 손상을 방지할 수 있고, 특히 클링커(clinker) 형성을 줄여 복사열의 손실과 오염물질 배출 등을 최소화할 수 있다.
As shown in FIG. 5, the water cooling wall 30 is connected to the heat exchanger 110 so that the cooling water circulates so that the water pipes 31 absorb most of the radiant heat and effectively use the water pipes 31. The cooling of the furnace wall can be stable to prevent damage due to overheating, and in particular, the formation of clinker can be reduced to minimize the loss of radiant heat and the emission of pollutants.

제1열회수실(40)은 연소가스 및 화염이 벽체의 전열관(heat-transfer tube) 내로 흐르는 유체에 의해 열전달되도록 수냉벽(30)의 상부에 연결 설치되어 있고 그 한쪽 측면에 연소가스가 통과하도록 제1배기통로(41)가 형성되어 있다.The first heat recovery chamber 40 is connected to the upper portion of the water cooling wall 30 so that the combustion gas and the flames are transferred by the fluid flowing into the heat-transfer tube of the wall, and the combustion gas passes through one side thereof. The first exhaust passage 41 is formed.

즉, 제1열회수실(40)은 열교환기(100)의 스팀드럼(111) 및 워터드럼(112)과 각각 연결되는 상하 집수관(113)의 사이로 다수의 전열관이 일정 간격을 두고 연결된 형태로 내벽이 형성되어 있고, 그 전열관은 액밀성을 갖도록 멤브레인 웰딩(membrane welding) 처리하여 연소가스 및 화염의 열전도율이 우수하면서도 고온에서 열변형이나 손상이 발생하지 않아 연소가스의 누출을 방지 및 열 흡수가 극대화될 수 있도록 구비되어 있다.
That is, the first heat recovery chamber 40 has a plurality of heat pipes connected at regular intervals between the upper and lower collecting pipes 113 connected to the steam drum 111 and the water drum 112 of the heat exchanger 100, respectively. The inner wall is formed, and the heat transfer tube is membrane welded to have liquid tightness, so that the heat conductivity of the combustion gas and flame is excellent, and heat deformation or damage does not occur at high temperature, thereby preventing combustion gas leakage and heat absorption. It is equipped to maximize.

제2열회수실(50)은 제1열회수실(40)의 제1배기통로(41)와 상부의 한쪽 측면이 연결 설치되어 있고, 그 반대쪽 다른 측면에는 연소가스를 통과시키기 위한 제2배기통로(51)가 형성되어 있고, 바닥은 하방으로 갈수록 폭이 점차 협소하게 형성되어 있고, 그 바닥의 개구된 하부에는 분진을 원활하게 배출하기 위해 하방으로 갈수록 폭이 점차 협소한 호퍼 형상의 제1분진배출구(52)가 형성되어 있으며, 벽체가 전열관으로 형성되어 열교환기(110)와 연결됨으로써 그 전열관 내로 흐르는 유체에 의해 열 전달이 이루어지도록 구성되어 있다.The second heat recovery chamber 50 is connected to the first exhaust passage 41 and one side of the upper portion of the first heat recovery chamber 40, the other side of the second exhaust passage for passing the combustion gas ( 51) is formed, the bottom is formed narrower width gradually toward the bottom, the first dust outlet of the hopper shape narrower gradually toward the bottom in order to discharge the dust smoothly in the lower portion of the bottom 52 is formed, and the wall is formed as a heat transfer tube and is connected to the heat exchanger 110 so that heat transfer is performed by a fluid flowing into the heat transfer tube.

즉, 제2열회수실(50)은 제1열회수실(40)과 마찬가지로 열교환기(100)의 스팀드럼(111) 및 워터드럼(112)과 각각 연결되는 상하 집수관(113)의 사이로 다수의 전열관이 일정 간격을 두고 연결된 형태로 내벽이 형성되어 있고, 그 전열관은 액밀성을 갖도록 멤브레인 웰딩(membrane welding) 처리하여 연소가스의 열전도율이 우수하면서도 고온에서 열변형이나 손상이 발생하지 않아 연소가스의 누출을 방지 및 열 흡수가 극대화될 수 있도록 구비되어 있다.
That is, like the first heat recovery chamber 40, the second heat recovery chamber 50 includes a plurality of upper and lower collecting pipes 113 connected to the steam drum 111 and the water drum 112 of the heat exchanger 100, respectively. The inner wall is formed in the shape that the heat pipes are connected at regular intervals, and the heat pipes are treated by membrane welding to have liquid tightness, so that the heat conductivity of the flue gas is excellent and heat deformation or damage does not occur at high temperatures. It is equipped to prevent leakage and maximize heat absorption.

제1배플(60)은 제1열회수실(40)의 제1배기통로(41)를 통해 나오는 연소가스의 흐름을 하부로 안내하도록 제2열회수실(50)의 천장에서 제1분진배출구(52)를 향해 길게 매달린 형태로 장착되어 있고, 내부가 전열관으로 형성되어 열교환기(110)와 연결됨으로써 그 전열관 내로 흐르는 유체에 의해 열 전달이 이루어지도록 구성되어 있다.The first baffle 60 is the first dust outlet 52 in the ceiling of the second heat recovery chamber 50 to guide the flow of the combustion gas coming through the first exhaust passage 41 of the first heat recovery chamber 40 to the bottom. It is mounted in the form of a long hanging toward the inside, and the inside is formed as a heat transfer tube is connected to the heat exchanger 110 is configured to perform heat transfer by the fluid flowing into the heat transfer tube.

즉, 제1배플(60)은 열교환기(100)의 스팀드럼(111) 및 워터드럼(112)과 각각 연결되는 상하 집수관(113)의 사이로 다수의 전열관이 일정 간격을 두고 연결된 형태로 내벽이 형성되어 있고, 그 전열관은 액밀성을 갖도록 멤브레인 웰딩(membrane welding) 처리하여 연소가스의 열전도율이 우수하면서도 고온에서 열변형이나 손상이 발생하지 않아 연소가스의 누출을 방지 및 열 흡수가 극대화될 수 있도록 구비되어 있다.
That is, the first baffle 60 is formed between the upper and lower collecting pipes 113 connected to the steam drums 111 and the water drums 112 of the heat exchanger 100, respectively. The heat transfer tube is membrane welded to have liquid tightness, so that the thermal conductivity of the combustion gas is excellent, and heat deformation or damage does not occur at high temperatures, thereby preventing leakage of the combustion gas and maximizing heat absorption. It is equipped to be.

제1회류유도벽(70)은 제2열회수실(50) 내의 연소가스를 회류시키면서 그 유속이 대략 1/3 정도로 느려지게 유도하도록 제1배플(60)의 하단부에서 제1열회수실(40)을 향해 일정 각도로 경사진 형태로 그 제1배플(60)과 일체로 연결 형성되어 있고, 내부가 전열관으로 형성되어 열교환기(110)와 연결됨으로써 그 전열관 내로 흐르는 유체에 의해 열 전달이 이루어지도록 구성되어 있다.The first flow recovery wall 70 is a first heat recovery chamber 40 at the lower end of the first baffle 60 to guide the combustion gas in the second heat recovery chamber 50 to slow the flow rate of about 1/3. It is formed integrally connected with the first baffle 60 in a form inclined at a predetermined angle toward the inside, and the inside is formed as a heat pipe to be connected to the heat exchanger 110 so that heat is transferred by the fluid flowing into the heat pipe. Consists of.

즉, 제1회류유도벽(70)의 전열관은 제1배플(60)의 전열관과 일체로 연결된 형태로 내벽이 형성되어 있고, 그 전열관은 액밀성을 갖도록 멤브레인 웰딩(membrane welding) 처리하여 연소가스의 열전도율이 우수하면서도 고온에서 열변형이나 손상이 발생하지 않아 연소가스의 누출을 방지 및 열 흡수가 극대화될 수 있도록 구비되어 있다.That is, the inner wall of the heat transfer tube of the first flow guide wall 70 is formed integrally connected with the heat transfer tube of the first baffle 60, and the heat transfer tube is treated by membrane welding to achieve liquid tightness, and thus combustion gas. It has excellent thermal conductivity and does not cause heat deformation or damage at high temperature, preventing leakage of combustion gas and maximizing heat absorption.

여기서, 제1회류유도벽(70)은 지면에 대해 수직한 제1배플(60)의 하단에서 그 수직축을 기준으로 제1열회수실(40)을 향해 25~35도 범위로 경사지게 설치되는 것이 바람직하다.Here, the first flow guide wall 70 is preferably inclined in the range of 25 to 35 degrees toward the first heat recovery chamber 40 with respect to the vertical axis at the lower end of the first baffle 60 perpendicular to the ground. Do.

이러한 제1배플(60) 및 제1회류유도벽(70)에 의해 포집되어 제1분진배출구(52)를 통해 배출되는 분진량이 전체 분진 발생량의 40~50% 정도를 차지하게 된다.
The amount of dust collected by the first baffle 60 and the first flow guide wall 70 and discharged through the first dust outlet 52 occupies about 40 to 50% of the total dust generation amount.

제3열회수실(80)은 제2열회수실(50)의 제2배기통로(51)와 상부의 한쪽 측면이 나란하게 연결 설치되어 있고, 그 반대쪽 후면에는 연소가스가 열교환기(110)로 이동하도록 제3배기통로(81)가 형성되어 있고, 바닥은 하방으로 갈수록 폭이 점차 협소하게 형성되어 있고, 그 바닥의 개구된 하부에는 분진을 원활하게 배출하기 위해 하방으로 갈수록 폭이 점차 협소한 호퍼 형상의 제2분진배출구(82)가 형성되어 있으며, 벽체가 전열관으로 형성되어 열교환기(110)와 연결됨으로써 그 전열관 내로 흐르는 유체에 의해 열 전달이 이루어지도록 구성되어 있다.In the third heat recovery chamber 80, one side of the upper side of the second exhaust passage 51 of the second heat recovery chamber 50 is connected in parallel with each other, and the combustion gas moves to the heat exchanger 110 on the opposite rear surface. The third exhaust passage 81 is formed so that the bottom is gradually narrower in width toward the bottom, and the hopper is narrower in width toward the bottom in order to smoothly discharge dust at the lower portion of the bottom of the bottom. A second dust discharge port 82 having a shape is formed, and the wall is formed as a heat transfer tube and is connected to the heat exchanger 110 so that heat is transferred by a fluid flowing into the heat transfer tube.

즉, 제3열회수실(80)은 제2열회수실(50)과 마찬가지로 열교환기(100)의 스팀드럼(111) 및 워터드럼(112)과 각각 연결되는 상하 집수관(113)의 사이로 다수의 전열관이 일정 간격을 두고 연결된 형태로 내벽이 형성되어 있고, 그 전열관은 액밀성을 갖도록 멤브레인 웰딩(membrane welding) 처리하여 연소가스의 열전도율이 우수하면서도 고온에서 열변형이나 손상이 발생하지 않아 연소가스의 누출을 방지 및 열 흡수가 극대화될 수 있도록 구비되어 있다.
That is, the third heat recovery chamber 80, like the second heat recovery chamber 50, is disposed between the upper and lower collecting pipes 113 connected to the steam drum 111 and the water drum 112 of the heat exchanger 100, respectively. The inner wall is formed in the shape that the heat pipes are connected at regular intervals, and the heat pipes are treated by membrane welding to have liquid tightness, so that the heat conductivity of the flue gas is excellent and heat deformation or damage does not occur at high temperatures. It is equipped to prevent leakage and maximize heat absorption.

제2배플(90)은 제2열회수실(50)의 제2배기통로(51)를 통해 나오는 연소가스의 흐름을 하부로 안내하도록 제3열회수실(80)의 천장에서 제2분진배출구를 향해 길게 매달린 형태로 장착되어 있고, 내부가 전열관으로 형성되어 열교환기(110)와 연결됨으로써 그 전열관 내로 흐르는 유체에 의해 열 전달이 이루어지도록 구성되어 있다.The second baffle 90 is directed from the ceiling of the third heat recovery chamber 80 toward the second dust outlet so as to guide the flow of the combustion gas flowing through the second exhaust passage 51 of the second heat recovery chamber 50 downward. It is mounted in a long hanging shape, and the inside is formed as a heat transfer tube and is connected to the heat exchanger 110 so that heat is transferred by a fluid flowing into the heat transfer tube.

즉, 제2배플(90)은 제1배플(60)과 마찬가지로 열교환기(100)의 스팀드럼(111) 및 워터드럼(112)과 각각 연결되는 상하 집수관(113)의 사이로 다수의 전열관이 일정 간격을 두고 연결된 형태로 내벽이 형성되어 있고, 그 전열관은 액밀성을 갖도록 멤브레인 웰딩(membrane welding) 처리하여 연소가스의 열전도율이 우수하면서도 고온에서 열변형이나 손상이 발생하지 않아 연소가스의 누출을 방지 및 열 흡수가 극대화될 수 있도록 구비되어 있다.
That is, the second baffle 90 has a plurality of heat transfer pipes between the upper and lower collecting pipes 113 connected to the steam drum 111 and the water drum 112 of the heat exchanger 100, similarly to the first baffle 60. The inner wall is formed to be connected at regular intervals, and the heat transfer tube is treated by membrane welding to have liquid tightness, so that the thermal conductivity of the combustion gas is excellent and heat deformation or damage does not occur at high temperatures, thereby preventing leakage of the combustion gas. It is equipped to maximize the prevention and heat absorption.

제2회류유도벽(100)은 제3열회수실(80) 내의 연소가스를 회류시키면서 그 유속이 느려지게 유도하도록 제2배플(90)의 하단부에서 제2열회수실(50)을 향해 일정 각도로 경사지게 제2배플(90)의 하단부에 일체로 연결 형성되어 있고, 내부가 전열관으로 형성되어 열교환기(110)와 연결됨으로써 그 전열관 내로 흐르는 유체에 의해 열 전달이 이루어지도록 구성되어 있다.The second return flow guide wall 100 rotates the combustion gas in the third heat recovery chamber 80 at a predetermined angle from the lower end of the second baffle 90 toward the second heat recovery chamber 50 so as to induce the flow rate to be slow. It is formed to be integrally connected to the lower end of the second baffle 90 to be inclined, and the inside is formed as a heat transfer tube and is connected to the heat exchanger 110 so that heat is transferred by the fluid flowing into the heat transfer tube.

즉, 제2회류유도벽(100)의 전열관은 제2배플(90)의 전열관과 일체로 연결된 형태로 내벽이 형성되어 있고, 그 전열관은 액밀성을 갖도록 멤브레인 웰딩(membrane welding) 처리하여 연소가스의 열전도율이 우수하면서도 고온에서 열변형이나 손상이 발생하지 않아 연소가스의 누출을 방지 및 열 흡수가 극대화될 수 있도록 구비되어 있다.That is, the inner wall of the heat transfer tube of the second flow guide wall 100 is formed integrally connected with the heat transfer tube of the second baffle 90, and the heat transfer tube is treated by membrane welding to achieve liquid tightness, and thus combustion gas. It has excellent thermal conductivity and does not cause heat deformation or damage at high temperature, preventing leakage of combustion gas and maximizing heat absorption.

여기서, 제2회류유도벽(100)은 지면에 대해 수직한 제2배플(90)의 하단에서 그 수직축을 기준으로 제1열회수실(40)을 향해 25~35도 범위로 경사지게 설치되는 것이 바람직하다.Here, the second flow guide wall 100 is preferably inclined in the range of 25 to 35 degrees toward the first heat recovery chamber 40 with respect to the vertical axis at the lower end of the second baffle 90 perpendicular to the ground. Do.

이러한 제2배플(90) 및 제2회류유도벽(100)에 의해 포집되어 제2분진배출구(82)를 통해 배출되는 분진량이 전체 분진 발생량의 20~30% 정도를 차지하게 된다.
The amount of dust collected by the second baffle 90 and the second return flow guide wall 100 and discharged through the second dust discharge port 82 occupies about 20 to 30% of the total dust generation amount.

열교환기(110)는 유체의 순환 및 열교환 작용으로 스팀을 발생시키도록 제1 내지 제3열회수실(40)(50)(80)과, 제1 및 제2배플(60)(90)과, 제1 및 제2회류유도벽(70)(100)들 각각의 전열관과 집수관(113)을 통해 연결되고, 이와 동시에 제3열회수실(80)의 제3배기통로(81)를 통해 나오는 연소가스가 통과하도록 형성되어 폐기물 고형연료가 연소되면서 발생하는 열원, 즉 화염 및 고온의 연소가스와 외부에서 공급되는 물 사이에 열교환이 이루어지도록 구비되어 있다.The heat exchanger 110 may include first to third heat recovery chambers 40, 50 and 80, first and second baffles 60 and 90 to generate steam by circulating and heat-exchanging fluid. The first and second return flow guide wall (70, 100) of each of the heat transfer pipe and the collecting pipe 113 is connected, and at the same time combustion coming out of the third exhaust passage 81 of the third heat recovery chamber (80) It is formed to pass through the gas is provided so that the heat exchange between the heat source, that is, the flame and hot combustion gas generated from the combustion of the waste solid fuel and the water supplied from the outside.

이러한 열교환기(110)의 상부에는 고온 고압의 증기가 생성 및 일시 저장되는 스팀드럼(111)이 설치되어 있고, 하부에는 응축수 또는 물 등이 공급되는 워터드럼(112)이 설치되어 있으며, 이들 스팀드럼(111)과 워터드럼(112)은 다수의 전열관을 통해 서로 연결되어 있다.The upper part of the heat exchanger 110 is provided with a steam drum 111 for generating and temporarily storing high-temperature, high-pressure steam, and the lower part is provided with a water drum 112 for supplying condensed water or water. The drum 111 and the water drum 112 are connected to each other through a plurality of heat transfer tubes.

여기서, 열교환기(110)의 전열관은 스팀드럼(111) 내에 공급된 물이 하강하여 워터드럼(112)을 통과한 후 연소가스에 의해 직접 열을 받아 고온의 증기로 변환된 후 스팀드럼(111) 내의 상부로 순환되도록 안내하게 된다.Here, the heat transfer pipe of the heat exchanger 110 is the water supplied in the steam drum 111 is passed through the water drum 112 and then directly receives the heat by the combustion gas is converted to high-temperature steam steam drum 111 It is guided to circulate to the top in the).

따라서 워터드럼(112)에 저장된 물이 복수 개의 전열관들을 따라 스팀드럼(111)으로 상승하는 도중에 열교환기(110)의 내부로 공급되어 통과하는 고온의 열원과 열교환을 함으로써 증기로 상변환 되어 스팀드럼(111)에 저장되고, 이와 같이 스팀드럼(111)에 저장된 증기는 증기배출구(115)를 통해 수용가에 난방용 등으로 공급된다.Therefore, the water stored in the water drum 112 is phase-converted to steam by heat-exchanging with a high temperature heat source that is supplied to the inside of the heat exchanger 110 while passing through the plurality of heat pipes to the steam drum 111 to be steam steam. Stored in the 111, the steam stored in the steam drum 111 in this way is supplied to the customer through the steam outlet 115 for heating and the like.

즉, 제1 내지 제3열회수실(40)(50)(80), 제1 및 제2배플(60)(90) 그리고 제1 및 제2회류유도벽(70)(100)에 공급 접촉되는 열원은 약 1000℃ 정도의 고온을 유지하므로 그 각각의 전열관 내부를 따라 상승하던 물이 고온의 열원에 의해 순간적으로 포화되고, 이에 따라 워터드럼(112) 내의 포화수는 다시 전열관을 통해 스팀드럼(111)으로 상승하는 과정에서 고온의 연소가스와의 열교환을 반복하여 스팀 상태로 스팀드럼(111)에 저장되고, 이렇게 물과 열교환을 마친 연소가스는 배기구(117)를 통해 방출되게 된다.That is, the first to third heat recovery chamber 40, 50, 80, the first and second baffles 60, 90 and the first and second flow guide wall 70, 100 is in contact with the supply Since the heat source maintains a high temperature of about 1000 ° C., the water rising along the inside of each heat pipe is instantaneously saturated by the hot heat source, so that the saturated water in the water drum 112 is again steam steamed through the heat pipe. In the process of rising to 111, the heat exchange with the high temperature combustion gas is repeated and stored in the steam drum 111 in a steam state, and thus the combustion gas which has completed heat exchange with water is discharged through the exhaust port 117.

이때, 전열관을 통한 물의 상승은 일례로 공급펌프(미도시)를 이용하여 스팀드럼(111) 내부에 고압으로 물을 공급함으로써 자연스럽게 이루어질 수 있으나, 이에 한정하지 않고 이와 유사한 다른 방식으로도 구현할 수 있음은 물론이다.
At this time, the rise of the water through the heat transfer pipe may be made naturally by supplying water at a high pressure inside the steam drum 111 using, for example, a supply pump (not shown), but may be implemented in other ways similar thereto. Of course.

이와 같이 구성된 본 발명의 실시 예에 따른 폐기물 고형연료용 보일러는 와류발생쳄버(20) 내의 에어분사노즐(21)에서 외부공기를 공급받아 연소로(10)의 상부로 고압 분사하여 와류를 일으킴으로써 폐기물 고형연료가 한층 용이하게 용융 및 기화되고, 더불어 공기와 연소가스와 혼합이 보다 원활하게 이루어지므로 연소 효율을 높일 수 있다.The waste solid fuel boiler according to the embodiment of the present invention configured as described above receives external air from the air spray nozzle 21 in the vortex generating chamber 20 and causes high pressure injection to the upper portion of the combustion furnace 10 to cause vortex. The waste solid fuel is more easily melted and vaporized, and the combustion and the combustion gas can be more efficiently mixed with air and combustion gas.

또한, 수냉벽(30)의 수관(31)들에 의해 화염에 의한 복사열의 대부분이 흡수되어 열교환기(110)의 열원으로 유효하게 활용할 수 있어 가열에 따른 효율성이 배가되고, 또 노벽의 냉각이 안정적으로 이루어져 과열로 인한 손상 및 클링커 형성을 대폭 줄일 수 있다.In addition, most of the radiant heat due to the flame is absorbed by the water pipes 31 of the water cooling wall 30 can be effectively used as a heat source of the heat exchanger 110, which doubles the efficiency due to heating, and further cooling of the furnace wall It is stable and can greatly reduce damage and clinker formation due to overheating.

그뿐만 아니라 연소로(10)에서 발생된 화염 및 고온의 연소가스와 같은 열원이 제1 내지 제3열회수실(40)(50)(80) 및 열교환기(110)를 경유하면서 그 각각의 전열관과 열교환이 이루어지고, 그에 함유된 분진은 덩어리처럼 뭉쳐진 상태로 제1 및 제2회류유도벽(70)(100)과 제2 및 제3열회수실(50)(80)의 바닥 사이로 이동하다가 자연스럽게 낙하되어 제1 및 제2분진배출구(52)(82)를 통해 외부로 배출됨으로써, 제1 내지 제3열회수실(40)(50)(80) 및 열교환기(110) 내부에 분진이 응착되는 것을 방지하고, 그에 따라 열효율을 극대화시킬 수 있음은 물론 보일러를 자주 청소할 필요가 없어 유지보수 비용을 절감할 수 있다.
In addition, a heat source such as a flame generated from the combustion furnace 10 and a high temperature combustion gas passes through the first to third heat recovery chambers 40, 50, 80 and the heat exchanger 110, respectively. Heat exchange is performed, and the dust contained therein moves together between the bottoms of the first and second flow guide walls 70 and 100 and the second and third heat recovery chambers 50 and 80 in the form of agglomerates. Dropped to be discharged to the outside through the first and second dust outlet 52, 82, the dust is adhered to the first to third heat recovery chamber 40, 50, 80 and the heat exchanger 110 To avoid the need to clean the boiler frequently and to reduce maintenance costs.

한편, 본 발명은 상술한 실시 예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 안에서 예시되지 않은 여러 가지 변형과 응용이 가능함은 물론 구성요소의 치환 및 균등한 타 실시 예로 변경할 수 있으므로 본 발명의 특징에 대한 변형과 응용에 관계된 내용은 본 발명의 범위 내에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments or constructions. Various changes and substitutions may be made without departing from the spirit and scope of the invention. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.

10: 연소로 20: 와류발생쳄버
21: 에어분사노즐 30: 수냉벽
40: 제1열회수실 41: 제1배기통로
50: 제2열회수실 51: 제2배기통로
52: 제1분진배출구 60: 제1배플
70: 제1회류유도벽 80: 제3열회수실
81: 제3배기통로 82: 제2분진배출구
90: 제2배플 100: 제2회류유도벽
110: 열교환기 111: 스팀드럼
112: 워터드럼 113: 집수관
117: 배기구
10: combustion furnace 20: vortex generating chamber
21: air spray nozzle 30: water cooling wall
40: first heat recovery room 41: first exhaust passage
50: second heat recovery room 51: second exhaust passage
52: first dust outlet 60: first baffle
70: first flow guide wall 80: third heat recovery room
81: third exhaust passage 82: second dust outlet
90: second baffle 100: second flow guide wall
110: heat exchanger 111: steam drum
112: water drum 113: water pipe
117: exhaust port

Claims (3)

폐기물 고형연료가 버너에 의해 연소되는 연소로(10);
상기 연소로(10) 상부의 화염 전파경로 상에 연결 설치되고 내주면에 화염을 와류시키는 에어분사노즐(21)이 다수 형성된 와류발생쳄버(20);
상기 와류발생쳄버(20)의 상부에 연결 설치된 수냉벽(30);
상기 수냉벽(30)의 상부에 연결 설치되고 한쪽 측면에 제1배기통로(41)가 형성되며 벽체가 전열관으로 형성된 제1열회수실(40);
상기 제1열회수실(40)의 제1배기통로(41)와 상부의 한쪽 측면이 연결 설치되고 그 반대쪽 다른 측면에 제2배기통로(51)가 형성되고 하부에 제1분진배출구(52)가 형성되며 벽체가 전열관으로 형성된 제2열회수실(50);
상기 제2열회수실(50)의 천장에 장착되어 상기 제1열회수실(40)의 제1배기통로(41)를 통해 나오는 연소가스의 흐름을 하부로 안내하고 내부가 전열관으로 형성된 제1배플(60);
상기 제1배플(60)의 하단부에서 상기 제1열회수실(40)을 향해 일정 각도로 경사지게 연결 설치되어 연소가스를 회류시키면서 그 유속이 느려지게 유도하고 내부가 전열관으로 형성된 제1회류유도벽(70);
상기 제2열회수실(50)의 제2배기통로(51)와 상부의 한쪽 측면이 나란하게 연결 설치되고 그 반대쪽 후면에 제3배기통로(81)가 형성되고 하부에 제2분진배출구(82)가 형성되며 벽체가 전열관으로 형성된 제3열회수실(80);
상기 제3열회수실(80)의 천장에 장착되어 상기 제2열회수실(50)의 제2배기통로(51)를 통해 나오는 연소가스의 흐름을 하부로 안내하고 내부가 전열관으로 형성된 제2배플(90);
상기 제2배플(90)의 하단부에서 상기 제2열회수실(50)을 향해 일정 각도로 경사지게 연결 설치되어 연소가스를 회류시키면서 그 유속이 느려지게 유도하며 내부가 전열관으로 형성된 제2회류유도벽(100); 및
상기 제1 내지 제3열회수실(40)(50)(80), 상기 제1 및 제2배플(60)(90), 상기 제1 및 제2회류유도벽(70)(100)들 각각의 전열관과 연결되고 상기 제3열회수실(80)의 제3배기통로(81)를 통해 나오는 연소가스가 통과하여 배기구(117)로 배기되며 내부가 전열관으로 형성되어 유체를 순환시키면서 스팀을 생성하는 열교환기(110);
를 포함하는 폐기물 고형연료용 보일러.
A combustion furnace 10 in which waste solid fuel is burned by a burner;
A vortex generating chamber 20 connected to the flame propagation path above the combustion furnace 10 and having a plurality of air spray nozzles 21 vortexing the flame on the inner circumferential surface thereof;
A water cooling wall 30 connected to the upper portion of the vortex generating chamber 20;
A first heat recovery chamber 40 connected to an upper portion of the water cooling wall 30 and having a first exhaust passage 41 formed on one side thereof, and having a wall formed of a heat transfer tube;
One side of the first exhaust passage 41 and the upper portion of the first heat recovery chamber 40 is connected and installed, and a second exhaust passage 51 is formed on the other side of the first heat recovery chamber 40, and a first dust outlet 52 is disposed below. A second heat recovery chamber 50 having a wall formed of a heat transfer tube;
A first baffle mounted on the ceiling of the second heat recovery chamber 50 to guide the flow of the combustion gas exiting from the first exhaust passage 41 of the first heat recovery chamber 40 to a lower portion thereof, 60);
The first flow induction wall is formed to be inclined at an angle from the lower end of the first baffle (60) toward the first heat recovery chamber (40) to induce the flow rate to slow down while flowing the combustion gas (inside of the first baffle). 70);
The second exhaust passage 51 and the one side of the upper side of the second heat recovery chamber 50 is installed side by side and the third exhaust passage 81 is formed on the opposite rear side and the second dust outlet 82 in the lower portion A third heat recovery chamber 80 in which a wall is formed of a heat transfer tube;
A second baffle mounted on the ceiling of the third heat recovery chamber 80 to guide the flow of the combustion gas passing through the second exhaust passage 51 of the second heat recovery chamber 50 to the lower side and having an inside of the heat transfer tube; 90);
The second flow guide wall is formed to be inclined at an angle from the lower end of the second baffle 90 to the second heat recovery chamber 50 at a predetermined angle to induce the flow rate to slow down while flowing the combustion gas. 100); And
Each of the first to third heat recovery chambers 40, 50, 80, the first and second baffles 60, 90, and the first and second flow guide walls 70, 100, respectively. Heat exchanger connected to the heat transfer pipe and the combustion gas passing through the third exhaust passage 81 of the third heat recovery chamber 80 passes through and is exhausted to the exhaust port 117 and is formed as a heat transfer tube to circulate the fluid to generate steam. Group 110;
Waste solid fuel boiler comprising a.
제 1항에 있어서,
상기 제1 및 제2회류유도벽(70)(100)은 지면에 대해 수직한 제1 및 제2배플(60)(90)을 기준으로 각각 25~35도 범위로 경사지게 설치된 것을 특징으로 하는 폐기물 고형연료용 보일러.
The method of claim 1,
The first and second flow guide walls (70, 100) are waste, characterized in that installed inclined in the range of 25 to 35 degrees respectively based on the first and second baffles (60) (90) perpendicular to the ground Solid fuel boilers.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 수냉벽(30)의 수관은 상기 열교환기(110)와 유체가 순환되도록 연결되어 냉각기능을 수행하는 것을 특징으로 하는 폐기물 고형연료용 보일러.
3. The method according to claim 1 or 2,
The water pipe of the water cooling wall 30 is connected to the heat exchanger 110 and the fluid is circulated fluid waste boiler, characterized in that to perform a cooling function.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101496299B1 (en) * 2014-01-24 2015-03-02 금남비앤이 주식회사 Boiler for refuse derived fuel coupled with thermal oil boiler and steam boiler
KR101496298B1 (en) * 2014-01-24 2015-03-02 금남비앤이 주식회사 Vertical type thermal oil boiler for refuse derived fuel
KR101537643B1 (en) * 2015-02-03 2015-07-30 (주)연우이엔티 Trash boiler having multi chamber
KR101876547B1 (en) * 2017-01-13 2018-07-09 정이영 A refrigeration pipe with defrost function
KR20190084668A (en) * 2018-01-09 2019-07-17 (주)유성 Flow guide equipment of flue gas for heat exchange boiler
CN111288470A (en) * 2020-03-26 2020-06-16 钟康亮 Heat-resistant high-temperature waste gas circulating, blending, burning and purifying furnace

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100220622B1 (en) 1997-01-06 1999-09-15 이해규 Incinerating method and device of liquid waste by plasma

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100220622B1 (en) 1997-01-06 1999-09-15 이해규 Incinerating method and device of liquid waste by plasma

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101496299B1 (en) * 2014-01-24 2015-03-02 금남비앤이 주식회사 Boiler for refuse derived fuel coupled with thermal oil boiler and steam boiler
KR101496298B1 (en) * 2014-01-24 2015-03-02 금남비앤이 주식회사 Vertical type thermal oil boiler for refuse derived fuel
KR101537643B1 (en) * 2015-02-03 2015-07-30 (주)연우이엔티 Trash boiler having multi chamber
KR101876547B1 (en) * 2017-01-13 2018-07-09 정이영 A refrigeration pipe with defrost function
KR20190084668A (en) * 2018-01-09 2019-07-17 (주)유성 Flow guide equipment of flue gas for heat exchange boiler
KR102013957B1 (en) * 2018-01-09 2019-08-26 (주)유성 Flow guide equipment of flue gas for heat exchange boiler
CN111288470A (en) * 2020-03-26 2020-06-16 钟康亮 Heat-resistant high-temperature waste gas circulating, blending, burning and purifying furnace
CN111288470B (en) * 2020-03-26 2021-09-07 钟康亮 Heat-resistant high-temperature waste gas circulating, blending, burning and purifying furnace

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