KR101228420B1 - 직접선회 냉각장치를 구비한 연소설비 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 직접선회 냉각장치를 구비한 연소설비에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 고형연료를 연소시켜 보일러를 가동할 수 있는 열에너지를 발생하는 연소로의 냉각시, 공기가 정량으로 분배되어 연소로가 효율적으로 냉각될 수 있도록 하는 직접선회 냉각장치를 구비한 연소설비에 관한 것이다.
본 발명에 따른 직접선회 냉각장치를 구비한 연소설비는, 고형연료(10)가 내부로 진입되어 연소 되면서 열에너지를 생산할 수 있도록 연소공간을 형성하는 연소몸체부(100); 상기 연소몸체부(100)의 외면에 일체로 형성되되, 수직 방향으로 구획되어 다수 개의 층을 이루면서 각 층에서 별도로 공기를 분배주입하여 상기 연소몸체부(100)를 냉각시키는 냉각부(200); 및 상기 연소몸체부(100)의 상부에 연결되어 상기 냉각부(200)에 의해 상기 연소몸체부(100) 내부로 진입된 공기를 흡입하여 상기 연소몸체부(100) 내부에 음압이 형성되도록 하는 음압유도부(300)를 포함한다.

Description

직접선회 냉각장치를 구비한 연소설비{DIVIDING AIR OF COMBUSTION CHAMBER HAVING COOLING EQUIPMENT}
본 발명은 직접선회 냉각장치를 구비한 연소설비에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 고형연료를 연소시켜 보일러를 가동할 수 있는 열에너지를 발생하는 연소로를 냉각시키기 위해 공기가 정량으로 분배되어 다중으로 형성된 연소로 외벽을 직접선회하며 효율적으로 냉각될 수 있도록 하는 직접선회 냉각장치를 구비한 연소설비에 관한 것이다.
일반적으로, 소각로는 연소실에서 연료를 얻어 화염을 발생하면서 연소를 시행하게 되는데, 연소실에서는 투입된 폐기물 또는 연료를 화염 연소시키거나 또는 열분해(탄화)시키고, 상황에 따라 불연소 된 가스상 물질을 다시 재 연소시키도록 되어 있다.
이러한 소각로에는 톱밥이나 목재 부스러기뿐만 아니라 사업장이나 가정에서 발생하는 폐플라스틱을 펠릿 형태로 압축하여 고형연료로 제공되고 있으며, 이와 같은 고형연료를 연소시켜 열을 얻음으로써 보일러나 열병합발전 등에 사용할 수 있도록 하는 장치가 개발되고 있다.
이러한 고형연료를 연료로 사용하는 보일러는, 온실가스 배출원인 경유/B-C 유 등을 사용하지 않아 연료비가 적게 들고 친환경적인 설비라는 장점이 있어 널리 사용되고 있는바, 에너지 다소비 업체의 자체이용 전용 보일러뿐만 아니라 지자체의 발전설비나 열병합발전과 같은 곳으로 확산 되고 있는 실정이다.
그런데 상기와 같이 고형연료를 연소시킬 때에는 점화된 고형연료에 공기를 공급하여 태우는데 그치고 있는 것이어서 연소 효율을 높이는데 한계가 있다.
따라서 단순히 공기를 공급하는데 그칠 것이 아니라 공기를 공급하는 방식을 개선하여 보다 효율적으로 연소가 일어나도록 할 필요가 있었다.
더불어 고형연료를 연소시킴에 따라 연소시 많은 재와 고형연료 속에 포함된 유리가루나 흙과 같은 이물질이 연소로의 고열에 용융되면서 서로 뭉쳐 슬래그 및 클랭커를 발생하게 되는데, 이렇게 발생 된 재는 신속히 외부로 배출되지 못하고 연소장치의 각 구성물에 침착되는바 연소 효율을 저하시키고 연소장치의 고장을 유발하는 원인이 되고 있다.
이와 같이 재와 슬래그의 침착이 심할 경우 제때 제거하여 주지 못하게 되면 연소장치가 오작동을 일으키거나 설비의 가동중지 뿐만 아니라 폭발로도 이어져 작업자를 다치게 하거나 화재를 일으키는 큰 사고로 번지는 일이 많았다.
특히, 연소실을 포함하는 소각로는 견고히 만들어져 있다 하더라도 연소실 내부가 1,000℃ 이상의 고열을 형성하기 때문에 그 열에 의해 연소실 내·외부의 기기부품들이 훼손되는 문제점이 있었다.
그리고, 공기를 통해 연소실 벽면을 냉각시키는 과정에서 공기가 연소실의 벽면에 편층되게 공급되어 연소실이 부분적으로는 냉각이 되지만 다른 부분은 거의 냉각이 이루어지지 않아 설비의 연속적인 운전에 치명적인 문제를 가져올 뿐만 아니라 설비의 수명이 짧아지는 문제점이 있었다.
특허문헌 1) 등록특허 10-0469331
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위해 안출 된 것으로, 연소로를 냉각하기 위한 연소공기를 연소로 벽면 전면에 골고루 분포하면서 빠른 속도로 선회하는 특성을 이용하여 연소로를 원활하게 냉각시킬 수 있는 직접선회 냉각장치를 구비한 연소설비를 제공하는데 목적이 있다.
본 발명에 따른 직접선회 냉각장치를 구비한 연소설비는, 연소로의 벽면을 효과적으로 냉각시킴으로 인해, 연소로의 내부 및 외부의 부품 기기들의 수명이 연장되도록 하는 직접선회 냉각장치를 구비한 연소설비를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명에 따른 직접선회 냉각장치를 구비한 연소설비는, 연소로 외벽을 냉각시키면서 예열된 연소공기를 연소로내 연료 연소부에 고속으로 선회하여 주입하여 연소로내 연소분위기를 상승시키고, 연소부에 연료와 연소공기의 혼합을 적절히시켜 연소효율을 높이는 직접선회 냉각장치를 구비한 연소설비를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명에 따른 직접선회 냉각장치를 구비한 연소설비는, 연소로의 내부와 외부 벽면을 다수 개의 조각으로 상호 견고하게 조립결합하면서도 연소로 내부의 열이 외부로 노출되는 것을 안전하게 차단하는 직접선회 냉각장치를 구비한 연소설비를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명에 따른 직접선회 냉각장치를 구비한 연소설비는, 고형연료(10)가 내부로 진입되어 연소 되면서 열에너지를 생산할 수 있도록 연소공간을 형성하는 연소몸체부(100); 상기 연소몸체부(100)의 외면에 일체로 형성되되, 수직 방향으로 구획되어 다수 개의 층을 이루면서 각 층에서 별도로 공기를 분배주입하여 상기 연소몸체부(100)를 냉각시키는 냉각부(200); 및 상기 연소몸체부(100)의 상부에 연결되어 상기 냉각부(200)에 의해 상기 연소몸체부(100) 내부로 진입된 공기를 흡입하여 상기 연소몸체부(100) 내부에 음압이 형성되도록 하는 음압유도부(300)를 포함한다.
상기 연소몸체부(100)는, 다수 개의 조각이 상호 결합 되어 상기 고형연료(10)의 연소시 상기 고형연료(10)를 지지하면서 상기 연소몸체부(100)의 바닥면을 이루는 화격자(110); 상기 화격자(110) 하부에 연결되어 상기 화격자(110)가 회전되도록 하는 턴테이블(120); 및 상기 화격자(110)에 상기 고형연료(10)가 공급되도록 상기 턴테이블(120) 하부로부터 상기 화격자(110)를 상 방향으로 관통하면서 배치되는 연료공급기(130);를 포함한다.
상기 냉각부(200)는, 상기 냉각부(200) 내부로 공급되는 공기의 량을 측정하는 유량센서(203)와, 상기 유량센서(203)에서 측정된 공기의 압력에 따라 상기 냉각부(200)에 공급되는 공기의 양을 조절하는 공기조절장치(205)를 포함하고, 상기 음압유도부(300)는, 상기 연소몸체부(100) 내부의 압력을 측정하는 압력센서(209)와 상기 연소몸체부(100) 내부의 온도를 측정하는 온도센서(201)를 포함하며, 상기 연소몸체부(100)는, 상기 유량센서(203)와 상기 압력센서(209)에서 측정된 유량 수치와 압력 수치를 수신하고, 유량 수치와 압력 수치에 따라 상기 공기조절장치(205)와 상기 음압유도부(300)를 제어하는 제어기(102)를 포함한다.
상기 연소몸체부(100)는, 상기 고형연료(10)가 발화될 수 있도록 상기 연소몸체부(100) 내부에 불꽃을 제공하는 기동버너(104)와, 상기 연소몸체부(100)는 상기 연소몸체부(100)에서 발생한 열에너지를 스팀이나 전기로 전환시키는 에너지교환부(106)를 포함하고, 상기 음압유도부(300)는, 상기 연소몸체부(100) 상부에 연결되는 연통(310)과, 상기 연통(310)에 연결되는 음압발생기(320)와, 상기 연통(310)과 상기 음압발생기(320) 사이에 형성되어 가스상 유해물질과 입자상 유해물질을 갖는 연소가스를 제거 또는 분해하는 유해가스처리부(330)를 포함한다.
상기 냉각부(200)는, 상기 연소몸체부(100) 하부에 공기를 공급하여 상기 연소몸체부(100)의 하부를 냉각하는 제1냉각기(210); 상기 제1냉각기(210) 상부에 조립결합되면서 공기를 공급하여 상기 연소몸체부(100)의 하부 외면을 냉각하는 제2냉각기(220); 상기 제2냉각기(220) 상부에 조립결합되고 수직방향으로 격벽(202)이 형성되어 겹겹이 배치되며 외부에서 주입되는 공기가 상기 연소몸체부(100) 내부의 하부로 진입되도록 하는 제3냉각기(230); 상기 제3냉각기(230) 상부에 조립결합되고 수직방향으로 격벽(202)이 형성되어 겹겹이 배치되며 외부에서 주입되는 공기가 상기 연소몸체부(100) 내부의 하부와 상부 사이로 진입되도록 하는 제4냉각기(240); 상기 제4냉각기(240) 상부에 조립결합되고 수직방향으로 격벽(202)이 형성되어 겹겹이 배치되며 외부에서 주입되는 공기가 상기 격벽(202) 내부와 외부를 따라 회전하면서 상기 연소몸체부(100)의 외면을 냉각하는 제5냉각기(250); 및 상기 제5냉각기(250) 상부에 조립결합되고 내측 사선방향으로 격벽(202)이 형성되어 겹겹이 배치되되 상부에 개구홈(262)이 형성되며 상부로 갈수록 내경이 점차 작아지면서 주입되는 공기가 상기 격벽(202) 내부와 외부를 따라 회전하면서 상기 연소몸체부(100)의 외면을 냉각하는 제6냉각기(260);를 포함한다.
상기 냉각기(210, 220, 230, 240, 250, 260)들의 개수는 연소로의 용량이나 처리대상물에 따라 개수를 줄이거나 늘일 수 있도록 한다.
상기 제1,2,3,4,5,6냉각기(210, 220, 230, 240, 250, 260)는, 상기 연소몸체부(100) 외면의 하부에서 상부로 적층 되는 구조로 상호 결합 되고, 각각 상기 연소몸체부(100) 외면에서 대응되도록 한 쌍씩 배치된다.
상기 제1,2,3,4,5,6냉각기(210, 220, 230, 240, 250, 260)는, 외부에서 공기를 공급받아 상기 연소몸체부(100)로 제공하는 공기주입부(204)를 각각 구비한다.
상기 제1,2,3,4,5,6냉각기(210, 220, 230, 240, 250, 260)는, 다수 개의 판 조각이 상호 결합 되어 이루어진다.
상기 제3,4,5,6냉각기(230, 240, 250, 260)는, 각각의 상기 격벽(202)의 내측과 외측의 공기가 상호 통하도록 형성된다.
상기 제3냉각기(230)와 상기 제4냉각기(240)는, 공급되는 공기가 각각의 상기 격벽(202)과 상기 연소몸체(100) 외면을 타고 회전하면서 상기 연소몸체부(100) 외면을 냉각시킨 후, 상기 연소몸체부(100) 내부로 진입된다.
상기 제1,2냉각기(210, 220)의 내경은, 상기 제3,4냉각기(230, 240)의 내경 보다 크고, 상기 제3,4냉각기(230, 240)의 내경은, 상기 제5,6냉각기(250, 260)의 내경 보다 크게 이루어진다.
상기 제3냉각기(230)의 하부와 상기 제4냉각기(240)의 상부에는, 상기 제3,4냉각기(230, 240) 각각의 상기 격벽(202)과 상기 연소몸체부(100) 외면을 따라 유동 되는 공기가 상기 연소몸체부(100) 내부로 진입되도록 안내하는 다수 개의 안내로(206)가 포함된다.
상기 제3냉각기(230)와 상기 제4냉각기(240)의 내부에는, 외부에서 유입된 공기가 상기 제3냉각기(230)와 상기 제4냉각기(240) 내에서 유동되면서 와류를 형성할 수 있도록 공기를 사선으로 안내하는 와류편(208)이 더 포함된다.
본 발명에 따른 직접선회 냉각장치를 구비한 연소설비는, 연소로의 벽면 전면에 연소로를 냉각시킬 수 있는 공기를 원활하게 공급하여 연소로를 효율적으로 냉각시킬 수 있고 연소공기를 예열하여 주입하여 연소로 내의 연소분위기를 형성할 수 있는 기술상의 특징을 가지고 있다.
본 발명에 따른 직접선회 냉각장치를 구비한 연소설비는, 연소로의 효율적인 냉각을 통해 연소로 내부와 외부의 부품 기기들의 수명이 연장되어 생산 및 운영 비용을 절감할 수 있는 경제적 효과가 있다.
본 발명에 따른 직접선회 냉각장치를 구비한 연소설비는, 예열된 연소공기를 주입하여 연소로 분위기 온도를 상승시켜 열회수 효율 증대를 가질 뿐만아니라 에너지 전환효율을 높일 수 있는 기술적 효과가 있다.
본 발명에 따른 직접선회 냉각장치를 구비한 연소설비는, 연소로의 내벽과 외벽을 다수 개의 조각으로 상호 견고하게 조립결합하여 부분적인 부품의 훼손이 발생시 부분적으로 간편하게 교체하여 사용할 수 있기 때문에 훼손부위별 교체가 가능하고 전체를 한꺼번에 교체하지 않아도 되기 때문에 정비에 소모되는 시간과 비용을 절감할 수 있는 경제적 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 직접선회 냉각장치를 구비한 연소설비를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 직접선회 냉각장치를 구비한 연소설비의 종단면을 나타낸 도면이다.
도 3은 도 2를 분리한 분리단면도 이다.
도 4는 본 발명에 따른 직접선회 냉각장치를 구비한 연소설비의 연소로 냉각에서 공기의 흐름을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 직접선회 냉각장치를 구비한 연소설비의 요부를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 연소실 공기분배 냉각설비의 실시 예를 나타낸 도면이다.
후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시 예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시 예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시 예에 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시 예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭하며, 길이 및 면적, 두께 등과 그 형태는 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다.
이하에서는, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시 예들에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
이하의 상세한 설명에서는, 일 예로 고형연료를 연소시켜 보일러를 가동할 수 있는 열에너지를 발생하는 연소로에 연소공기 공급시, 공기가 정량으로 분배되어 연소로가 효율적으로 냉각될 수 있고 예열된 연소공기를 안정적으로 공급할 수 있는 직접선회 냉각장치를 구비한 연소설비 [특히, 냉각부 ]의 기술적 구성을 동일하게 적용할 수 있음은 물론이라 할 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 직접선회 냉각장치를 구비한 연소설비를 나타낸 도면이다.
도 1을 살펴보면, 각 가정 및 사업장 폐기물에서 발생되는 폐플라스틱류를 고형으로 압축시켜 연료로 활용가능한 고형연료(10)가 사용된다.
이러한 상기 고형연료(10)는, 연소몸체부(100) 내부로 진입된 후 연소 되면서 열에너지를 발생시키게 되며 이를 전환하여 에너지로 사용할 수 있게 된다.
이때, 상기 고형연료(10)가 연소 되게 되면 상기 연소몸체부(100)에는 1,000℃ 이상의 고열이 발생하게 되는데, 이러한 고열은 상기 연소몸체부(100) 주변의 부품들을 훼손시킬 수 있다.
그렇기 때문에 상기 연소몸체부(100)의 외면과 내부를 냉각시키기 위해서 냉각부(200)를 갖는다.
여기서, 상기 연소몸체부(100)와 상기 냉각부(200)는, 내열성이 강한 강철 또는 다양한 금속이 사용될 수 있다.
특히 내열성이 강한 금속을 주물형태로 제작사용하여 열의 의한 변형을 최소화시킨다.
그리고, 상기 연소몸체부(100)는, 상기 고형연료(10)가 내부로 유입되어 연소될 수 있도록 하는 공간을 마련하는 기능을 수행하게 된다.
이러한 상기 냉각부(200)는, 상기 연소몸체부(100)의 외면에 일체로 형성되되, 수직 방향으로 구획되어 다수 개의 층을 이루면서 각 층에서 별도로 공기를 분배주입하여 상기 연소몸체부(100)를 냉각시키게 된다.
그리고, 상기 연소몸체부(100) 내부에서 상기 고형연료(10)가 연소 되면 상기 연소몸체부(100) 내부는 양압이 형성되게 되는데, 상기 연소몸체부(100)가 양압이 되면 상기 연소몸체부(100)를 감싸는 부품들에 열이 쉽게 전달될 수 있다.
여기서, 상기 냉각부(200)는, 상기 연소몸체부(100)의 외면 및 내면을 냉각하는 기능을 수행하게 된다.
또한, 상기 냉각부(200)는, 상기 연소몸체부(100)의 외부와 내부에 전달되는 열이 외부로 배출되지 않도록 하는 기능과 외부에서 상기 연소몸체부(100) 내부로 공기를 투입하되, 예열된 공기가 투입되도록 하여 상기 연소몸체부(100) 내의 연소분위기가 상승되도록 하는 기능을 수행하게 된다.
이렇게 상기 연소몸체부(100) 내의 연소분위기가 상승되면, 연소효율이 높아지기 때문에 에너지전환 효율을 상승시킬 수 있게 된다.
이렇게 상기 연소몸체부(100)를 감싸는 부품들에 고압에 의한 열이 전달되게 되면 그 부품들이 단시간에 훼손되게 되는데, 이를 조절하여 열충격이 발생하는 것을 미연에 방지하기 위해 음압유도부(300)가 사용 되게 된다.
즉, 상기 연소몸체부(100)의 기압이 외부의 기압보다 낮게 유지되도록 하기 위하여 음압유도부(300)가 사용된다.
이러한 상기 음압유도부(300)는, 상기 연소몸체부(100)의 상부에 연결되어 상기 냉각부(200)에 의해 상기 연소몸체부(100) 내부로 진입된 공기를 흡입하여 상기 연소몸체부(100) 내부에 음압이 형성되도록 하는 기능을 수행하게 된다.
이렇게 상기 음압유도부(300)를 통해, 상기 연소몸체부(100) 내부의 공기가 외부로 원활하게 유동 되기 때문에, 상기 연소몸체부(100)의 내부가 음압을 유지할 수 있도록 하여, 양압운전으로 인한 연소로 내 외통 및 주변 부품들이 훼손을 차단할 수 있게 되는 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 직접선회 냉각장치를 구비한 연소설비의 종단면을 나타낸 도면이다.
도 3은 도 2를 분리한 분리단면도 이다.
도 2 및 도 3을 살펴보면, 상기 연소몸체부(100)는, 다수 개의 조각이 상호 결합 되어 상기 고형연료(10)의 연소시 상기 고형연료(10)를 지지하면서 상기 연소몸체부(100)의 바닥면을 이루는 화격자(110)를 갖는다.
상기 연소몸체부(100)는, 상기 화격자(110) 하부에 연결되어 상기 화격자(110)가 회전되도록 하는 턴테이블(120)과 상기 화격자(110)에 상기 고형연료(10)가 공급되도록 상기 턴테이블(120) 하부로부터 상기 화격자(110)를 상 방향으로 관통하면서 배치되는 연료공급기(130)를 갖는다.
그리고, 상기 화격자(110)와 상기 턴테이블(120)의 테두리 부위 하부 공간에는 상기 화격자(110)에서 연소 된 상기 고형연료(10)의 재가 이송되어 저장되는 재실(105)이 형성된다.
또한, 상기 재실(105)에는, 상기 재실(105)로 유입된 상기 고형연료(10)의 재를 상기 재실(105) 외부로 배출시킬 수 있는 배출판(107)이 구비된다.
그리고, 상기 재실(105)에는, 바닥면에 관통형성되어 재가 배출되는 통로를 이루는 배출공(109)이 형성되고, 상기 배출공(109)의 하부에는 상기 재실(105)의 재가 상기 배출공(109)을 통해 배출된 후 저장될 수 있도록 하는 재통(103)이 배치된다.
그렇기 때문에 상기 배출판(107)은, 상기 턴테이블(120) 하부에 연결됨과 동시에 상기 재실(105)에 배치되어 상기 턴테이블(120)이 회전됨에 따라 연동 되면서 상기 재실(105) 내부의 재를 상기 배출공(109)으로 유도하여 그 재가 상기 연소몸체부(100) 외부로 토출 되어 상기 재통(103)에 저장될 수 있도록 한다.
여기서 상기 화격자(110)는, 상기 고형연료(10)가 원활하게 연소 될 수 있도록 지지하면서도 연소 된 상기 고형연료(10)가 재로 변하여 상기 연소몸체부(100)의 하부에 형성된 상기 재실(105)로 이동될 수 있도록 상기 연료공급기(130)의 중심에서 상기 재실(105)의 배치된 방향으로 갈수록 하 방향 경사를 갖도록 배치된다.
이때, 상기 화격자(110)는, 상기 연소몸체부(100) 바닥면을 이루면서 수평방향으로 배치될 수 있고, 사용자의 필요에 따라 고형연료의 투입량을 조절하여 연료의 경사각을 다양하게 변형하여 운전할 수 있다.
특히, 상기 화격자(110)는, 다수 개의 조각이 상호 결합 되어 조립됨으로써 도너츠 형태로 된 하나의 화격자(110)를 이루게 된다.
그렇기 때문에, 상기 고형연료(10)가 연소 되는 과정에서 고열에 의해 상기 화격자(110)가 부분적으로 훼손되더라도 그 훼손된 부위만 별도로 교체함으로써 소모부품의 비용을 절감할 수 있게 된다.
한편, 상기 턴테이블(120)은, 상기 화격자(110)가 회전될 수 있도록 상기 화격자(110) 하부에서 상기 화격자(120)를 지지한 채로 상기 연소몸체부(100) 내부에 수직방향으로 진입된 상기 연료공급기(130)를 축으로 회전하게 된다.
그리고, 상기 연료공급기(130)는, 상기 연소몸체부(100)의 외부로부터 상기 연소몸체부(100)의 하부중심을 수직으로 관통하면서 형성된다.
이러한 상기 연료공급기(130)는, 상기 연소몸체부(100) 외부에서 상기 고형연료(10)를 상기 연소몸체부(100) 내부로 공급하는 기능을 수행하게 된다.
상기 연소몸체부(100) 외부에 배치되는 상기 연료공급기(130)는, 내부로 상기 고형연료(10)가 이송될 수 있도록 관 형태로 형성되는 이송관(132)과, 상기 이송관(132)에서 연장형성되어 상기 연소몸체부(100) 내부에 수직방향으로 진입되고 상부가 개구 되어 상기 고형연료(10)가 상기 연소몸체부(100) 내부로 진입되도록 하는 깔때기 형태의 호퍼(134)로 이루어진다.
그리고 상기 이송관(132)과 상기 호퍼(134)가 연결되는 부위에는 상기 턴테이블(120)과 밀착되게 형성되는 베어링(미도시)이 구비되어 상기 턴테이블(120)이 회전되면서 상기 화격자(110) 상면에 배치된 상기 고형연료(10)가 원활하게 연소 될 수 있도록 한다.
결과적으로, 상기 호퍼(134)는, 상기 턴테이블(120)과 상기 화격자(110)를 동시에 관통하여 상기 연소몸체부(100) 내부로 진입 배치되고, 상기 이송관(132)을 통해 상기 호퍼(134)로 진입된 상기 고형연료(10)는 상기 연소몸체부(100) 내부의 상기 화격자(110) 상면으로 이송되어 연소 될 수 있게 된다.
여기서 상기 화격자(110)와 상기 턴테이블(120)은, 내열성이 강한 철재 또는 금속 등 다양한 재질로 이루어질 수 있다.
한편, 상기 냉각부(200)는, 상기 연소몸체부(100)의 외벽을 감싸면서 구비되되 상기 연소몸체부(100)의 외면을 따라 상기 연소몸체부(100)의 하부로부터 상부로 적층 되게 연결배치된다.
상세하게는, 상기 냉각부(200)는, 상기 연소몸체부(100) 하부에 공기를 공급하여 상기 연소몸체부(100)의 하부를 냉각하는 제1냉각기(210)와, 상기 제1냉각기(210) 상부에 조립결합되면서 공기를 공급하여 상기 연소몸체부(100)의 하부 외면을 냉각하는 제2냉각기(220)를 갖는다.
이어서, 상기 제2냉각기(220) 상부에 조립결합되고 수직방향으로 격벽(202)이 형성되어 겹겹이 배치되며 외부에서 주입되는 공기가 상기 연소몸체부(100) 내부의 하부로 진입되도록 하는 제3냉각기(230)와, 상기 제3냉각기(230) 상부에 조립결합되고 수직방향으로 격벽(202)이 형성되어 겹겹이 배치되며 외부에서 주입되는 공기가 상기 연소몸체부(100) 내부의 하부와 상부 사이로 진입되도록 하는 제4냉각기(240)를 갖는다.
또한, 상기 제4냉각기(240) 상부에 조립결합되고 수직방향으로 격벽(202)이 형성되어 겹겹이 배치되며 외부에서 주입되는 공기가 상기 격벽(202) 내부와 외부를 따라 회전하면서 상기 연소몸체부(100)의 외면을 냉각하는 제5냉각기(250) 및 상기 제5냉각기(250) 상부에 조립결합되고 내측 사선방향으로 격벽(202)이 형성되어 겹겹이 배치되되 상부에 개구홈(262)이 형성되며 상부로 갈수록 내경이 점차 작아지면서 주입되는 공기가 상기 격벽(202) 내부와 외부를 따라 회전하면서 상기 연소몸체부(100)의 외면을 냉각하는 제6냉각기(260)를 포함한다.
이러한 상기 제1,2,3,4,5,6냉각기(210, 220, 230, 240, 250, 260)는, 상기 연소몸체부(100)의 외벽을 감싸도록 평 단면이 링 형상을 갖는 관 형태로 형성되어 내부에서 공기가 유동 될 수 있도록 형성된다.
특히, 상기 제3,4,5,6냉각기(230, 240, 250, 260)는, 내부를 수직방향으로 구획하는 상기 격벽(202)을 갖되, 상기 격벽(202)을 기준으로 외측으로부터 공기가 유입되어 상기 격벽(202)의 내측으로 공기가 유동 되도록 형성된다.
여기서 상기 제1,2,3,4,5,6냉각기(210, 220, 230, 240, 250, 260)는, 상기 연소몸체부(100) 외면의 하부에서 상부로 적층 되는 구조로 상호 결합 되고, 각각 상기 연소몸체부(100) 외면에서 대응되도록 한 쌍씩 배치된다.
이때, 상기 제1,2,3,4,5,6냉각기(210, 220, 230, 240, 250, 260)는, 상기 연소몸체부(100)를 효과적으로 냉각시킬 수 있다면 그 위치와 갯 수는 다양하게 제작될 수 있는 것이 당연하다.
또한, 상기 제1,2,3,4,5,6냉각기(210, 220, 230, 240, 250, 260)는, 외부에서 공기를 공급받아 상기 연소몸체부(100)로 제공하는 공기주입부(204)를 각각 구비한다.
상기 냉각기(210, 220, 230, 240, 250, 260)들의 개수는 연소로의 용량이나 처리대상물에 따라 개수를 줄이거나 늘일 수 있도록 한다.
결과적으로, 상기 냉각부(200)는, 상기 연소몸체부(100)의 외벽의 하부에서부터 상기 제1,2,3,4,5,6냉각기(210, 220, 230, 240, 250, 260)가 순차적으로 적층 되는 구조로 배치된다.
또한, 순차적으로 적층 배치된 상기 제1,2,3,4,5,6냉각기(210, 220, 230, 240, 250, 260)는, 각각에 구비된 상기 공기주입부(204)를 통해 주입되는 공기의 양과 세기를 별도로 조절하여 상기 연소몸체부(100)의 부위별 냉각을 시행할 수 있게 된다.
상기 제1,2,3,4,5,6냉각기(210, 220, 230, 240, 250, 260)는, 각각 다수 개의 판 조각이 상호 결합 되어 이루어진다.
다수 개의 판 조각의 상호결합되어 이루어지기 때문에 상기 제1,2,3,4,5,6냉각기(210, 220, 230, 240, 250, 260)가 사용 중에 부분적으로 훼손될 경우, 그 훼손된 부위를 간편하게 교체하는 것으로 상기 제1,2,3,4,5,6냉각기(210, 220, 230, 240, 250, 260)의 사용수명을 최대화할 수 있게 된다.
또한, 상기 제1,2,3,4,5,6냉각기(210, 220, 230, 240, 250, 260)의 단면은 공기가 내부로 진입되어 유동 되면서 상기 연소몸체부(100)를 원활하게 냉각시킬 수 있다면 원형 타원형 사각형 등 다양한 형태를 갖는 것은 당연하다.
결과적으로 상기 제1,2,3,4,5,6냉각기(210, 220, 230, 240, 250, 260)는, 각각에 구비된 상기 공기주입부(204)를 통해 외부에서 공기를 공급받아 상기 연소몸체부(100)를 냉각시키는 기능을 수행하게 된다.
여기서 상기 제1,2,3,4,5,6냉각기(210, 220, 230, 240, 250, 260)의 공기 흐름에 의한 상기 연소몸체부(100)의 냉각에 대한 내용은 하기에서 더욱 상세하게 설명하기로 한다.
한편, 상기 연소몸체부(100)의 상부에는 상기 냉각부(200)를 통해 유입된 공기를 포함하여 상기 고형연료(10)의 연소에 따른 상기 연소몸체부(100) 내에 형성된 배가스를 연소로 내에서 외부로 배출시키는 기능을 수행하는 음압유도부(300)가 연결 형성된다.
이러한 상기 음압유도부(300)는, 상기 냉각부(200)에 의해 상기 연소몸체부(100) 내부로 진입된 공기와, 상기 고형연료(10)의 연소에 따른 고압의 공기를 흡입하여 상기 연소몸체부(100) 내부에 음압이 형성되도록 한다.
이를 위하여 상기 음압유도부(300)는, 상기 연소몸체부(100) 상부에 연결되는 연통(310)과, 상기 연통(310)에 연결되는 음압발생기(320)를 갖는다.
상기 연통(310)은, 상기 연소몸체부(100) 내부의 공기가 유동 되는 통로의 기능을 수행하고, 고열의 공기가 유동 되는 만큼 내열성이 강한 철재, 금속 또는 내화물질이 사용되며 원통형 사각 관 형 등 다양한 형태로 이루어질 수 있다.
그리고, 상기 음압발생기(320)는, 상기 연통(310)에 연결되도록 형성되어 상기 연소몸체부(100) 내부의 연소가스를 빨아들이는 기능을 수행하게 된다.
여기서 상기 음압유도부(300)는, 사용자의 필요에 따라 상기 연소몸체부(100) 내부의 압력을 조절하여, 상기 연소몸체부(100) 내부의 압력에 의해 부품들이 훼손되는 것을 최소화할 수 있게 된다.
도 4는 본 발명에 따른 직접선회 냉각장치를 구비한 연소설비의 연소로 냉각에서 공기의 흐름을 나타낸 도면이다.
도 4를 살펴보면, 각각의 상기 공기주입부(204)를 통해 상기 제1,2,3,4,5,6냉각기(210, 220, 230, 240, 250, 260)로 진입된 연소공기는, 상기 연소몸체부(100)의 외벽을 타고 강하게 회전하면서 상기 연소몸체부(100)를 냉각시키게 된다.
이때, 상기 제1,2,5,6냉각기(210, 220, 250, 260)에 진입된 공기는 상기 제제1,2,5,6냉각기(210, 220, 250, 260) 내부에서 계속해서 회전하면서 상기 연소몸체부(100)를 냉각시키게 된다.
그리고, 상기 제3,4냉각기(230, 240)에 진입된 공기는 상기 제3,4냉각기(230, 240)에서 회전하다가 상기 연소몸체부(100) 내부로 진입되어 상기 연소몸체부(100) 내면도 냉각시키게 된다.
상세하게는, 상기 제1냉각기(210)는, 상기 재실(105)의 상부와 상기 턴테이블(120)에 공기가 진입된 채로 상기 제1냉각기(210) 내부를 따라 회전하도록 하여 상기 재실(105)과 상기 턴테이블(120)을 포함한 그 주변을 냉각시키게 된다.
상기 제2냉각기(220)는, 수평면상 상기 턴테이블(120)의 상부와 상기 화격자(110)가 배치된 위치의 외부에서 공기가 상기 제2냉각기(220) 내부를 따라 회전되도록 하여 상기 턴테이블(120)의 상부와 상기 화격자(110) 주변을 냉각시키게 된다.
상기 제3냉각기(230)는, 수직방향으로 구획되며 형성되는 상기 격벽(202)을 갖는다.
이러한 상기 제3냉각기(230)에 구비된 상기 격벽(202)은, 상기 제3냉각기(230)를 구획하되 상부가 개구 되게 배치되기 때문에, 상기 공기주입부(204)로 진입된 공기는 상기 격벽(202)을 중심으로 상기 제3냉각기(230)의 외측에서 유동 됨과 동시에 내측으로 진입되어 유동 되게 된다.
즉, 상기 제3냉각기(230)는, 이중구조로 되어있어 상기 공기주입부(204)로 진입된 공기는 상기 격벽(202)을 중심으로 상기 제3냉각기(230) 외측에서 상기 연소몸체부(100) 외벽을 따라 유동 되면서 상기 격벽(202)의 개구된 부위를 통해 상기 제3냉각기(230) 내측으로 진입되어 상기 연소몸체부(100) 외벽을 따라 빠르게 유동 된다.
또한, 상기 제3냉각기(230) 내측에서 유동 되던 공기는 상기 제3냉각기(230)의 하부에 형성된 틈인 안내로(206)를 통해 상기 연소몸체부(100) 내부로 진입되게 된다.
상기 안내로(206)를 통해 상기 연소몸체부(100) 내부로 진입된 공기는 상기 연료공급기(130)의 상기 이송관(132)과 상기 호퍼(134)를 통해 진입된 상기 고형연료(10)에 산소를 공급하여 상기 고형연료(10)가 원활하게 연소 될 수 있도록 하면서 상기 연소몸체부(100) 내부를 냉각시키게 된다.
결과적으로, 상기 제3냉각기(230)는, 상기 연소몸체부(100)의 하부인 상기 화격자(110)가 형성된 부위의 주변 내부와 외부를 동시에 냉각시키고, 상기 고형연료(10)에 산소를 공급하는 기능을 수행하게 된다.
한편, 상기 제4냉각기(240)는, 상기 제3냉각기(230)와 마찬가지로 수직방향으로 구획되며 형성되는 상기 격벽(202)을 갖는다.
이러한 상기 제4냉각기(240)에 구비된 상기 격벽(202)은, 상기 제4냉각기(240)를 구획하되 하부가 개구 되게 배치되기 때문에, 상기 공기주입부(204)로 진입된 공기는 상기 격벽(202)을 중심으로 상기 제4냉각기(230)의 외측에서 유동 됨과 동시에 내측으로 진입되어 유동 되게 된다.
즉, 상기 제4냉각기(240)는, 이중구조로 되어있어 상기 공기주입부(204)로 진입된 공기는 상기 격벽(202)을 중심으로 상기 제4냉각기(240) 외측에서 상기 연소몸체부(100) 외벽을 따라 유동 되면서 상기 격벽(202)의 개구된 부위를 통해 상기 제4냉각기(240) 내측으로 진입되어 상기 연소몸체부(100) 외벽을 따라 빠르게 유동 된다.
또한, 상기 제4냉각기(240) 내측에서 유동 되던 공기는 상기 제4냉각기(240)의 상부에 형성된 틈인 안내로(206)를 통해 상기 연소몸체부(100) 내부로 진입되게 된다.
상기 안내로(206)를 통해 상기 연소몸체부(100) 내부로 진입된 공기는 상기 연료공급기(130)의 상기 호퍼(134)의 상부에 공기를 공급하면서 상기 연소몸체부(100) 내부를 냉각시키게 된다.
특히, 상기 제3,4냉각기(230, 240)는, 상기 공기주입부(204)를 통해 진입된 공기가 상기 제3,4냉각기(230, 240) 내부를 회전하다가 상기 연소몸체부(100) 내부로 진입가능하도록 형성되어 있다.
결과적으로, 상기 제3냉각기(230)는, 상기 연소몸체부(100)의 하부인 상기 화격자(110)와 상기 호퍼(134)의 주변과 상기 연소몸체부(100)의 내부와 외부를 동시에 냉각시키고, 상기 제4냉각기(240)는, 상기 연소몸체부(100)의 중단인 상기 연소몸체부(100)의 내부와 외부를 동시에 냉각시키게 된다.
특히, 상기 제3냉각기(230)와 상기 제4냉각기(240)의 내부에는, 외부에서 유입된 공기가 상기 제3냉각기(230)와 상기 제4냉각기(240) 내에서 유동 되면서 와류를 형성할 수 있도록 공기가 사선으로 유동 되도록 안내하는 와류편(208)이 형성된다.
여기서, 상기 와류편(208)은, 상기 제3,4냉각기(230, 240)에 구비되는 것으로 서술되지만, 상기 와류편(208)은 사용자의 필요에 따라, 상기 제1,2,5,6냉각기(210, 220, 250, 260) 내부에 배치되어 공기가 빠르고 원활하게 유동 되면서 상기 연소몸체부(100)를 냉각시킬 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
한편, 상기 제5냉각기(250)는, 상기 제4냉각기(240)와 마찬가지로 수직방향으로 구획되며 형성되는 상기 격벽(202)을 갖는다.
이러한 상기 제5냉각기(250)에 구비된 상기 격벽(202)은, 상기 제5냉각기(250)를 구획하되 하부 또는 상부가 개구 되게 배치되기 때문에, 상기 공기주입부(204)로 진입된 공기는 상기 격벽(202)을 중심으로 상기 제5냉각기(250)의 외측에서 유동 됨과 동시에 내측으로 진입되어 유동 되게 된다.
즉, 상기 제5냉각기(250)는, 이중구조로 되어있어 상기 공기주입부(204)로 진입된 공기는 상기 격벽(202)을 중심으로 상기 제5냉각기(250) 외측에서 상기 연소몸체부(100) 외벽을 따라 유동 되면서 상기 격벽(202)의 개구된 부위를 통해 상기 제5냉각기(250) 내측으로 진입되어 상기 연소몸체부(100) 외벽을 따라 빠르게 유동 된다.
이렇게, 상기 제5냉각기(250)는, 상기 연소몸체부(100)의 상부의 외벽 외부에서 공기가 유동 되도록 함으로써 상기 연소몸체부(100)의 상부 외측 부위를 냉각시키게 된다.
또한, 상기 제6냉각기(260)는, 상기 제5냉각기(250)와 마찬가지로 수직방향으로 구획되며 형성되는 상기 격벽(202)을 갖는다.
이러한 상기 제6냉각기(260)에 구비된 상기 격벽(202)은, 상기 제6냉각기(260)를 구획하되 하부 또는 상부가 개구 되게 배치되기 때문에, 상기 공기주입부(204)로 진입된 공기는 상기 격벽(202)을 중심으로 상기 제6냉각기(260)의 외측에서 유동 됨과 동시에 내측으로 진입되어 유동 되게 된다.
특히, 상기 제6냉각기(260)에 구비된 상기 격벽(202)은, 상기 제6냉각기(260)와 대응된 형태로 형성되고, 상기 연소몸체부(100) 내측 상 방향으로 경사각을 갖으며 사선으로 배치된다.
그리고, 상기 제6냉각기(260)의 상부에는, 개구홈(262)이 형성되며 상부로 갈수록 내경이 점차 작아지면서 주입되는 공기가 상기 격벽(202) 내부와 외부를 따라 회전하면서 상기 연소몸체부(100)의 외면을 냉각하게 된다.
또한, 상기 제6냉각기(260)는, 이중구조로 되어있어 상기 공기주입부(204)로 진입된 공기는 상기 격벽(202)을 중심으로 상기 제6냉각기(260) 외측에서 상기 연소몸체부(100) 외벽을 따라 유동 되면서 상기 격벽(202)의 개구된 부위를 통해 상기 제6냉각기(260) 내측으로 진입되어 상기 연소몸체부(100) 외벽을 따라 빠르게 유동 된다.
이렇게, 상기 제6냉각기(260)는, 상기 연소몸체부(100)의 최상부의 외벽 외부에서 공기가 유동 되도록 함으로써 상기 연소몸체부(100)의 최상부 외측 부위를 냉각시키게 된다.
결과적으로, 상기 제1,2,5,6냉각기(210, 220, 250, 260)에 공급되는 공기는, 상기 연소몸체부(100) 외벽을 따라 지속적으로 순환되면서 상기 연소몸체부(100)의 외부와 주변 부품들을 냉각시키게 된다.
그리고, 상기 제3,4냉각기(230, 240)에 공급되는 공기는, 상기 연소몸체부(100) 외벽을 따라 유동 됨과 동시에 상기 연소몸체부(100) 내부로 진입되어 상기 연소몸체부(100)의 외부와 주변 부품들 및 상기 연소몸체부(100) 내부를 동시에 냉각시키게 된다.
특히, 상기 제3,4냉각기(230, 240)에 공급되는 공기가 상기 연소몸체부(100) 내부로 유입되게 되면, 상기 연소몸체부(100)의 내부를 냉각시킨 후, 상기 음압유도부(300)에 의해 상기 연소몸체부(100) 외부로 배출된다.
앞서 언급된 바와 같이, 상기 음압유도부(300)는, 상기 연소몸체부(100) 상부에 연결되는 연통(310)과, 상기 연통(310)에 연결되는 음압발생기(320)를 갖는다.
여기서, 상기 제3,4냉각기(230, 240)로부터 공급되는 공기가 상기 연소몸체부(100) 내부로 유입되어 상기 연소몸체부(100)를 냉각시키게 되면, 상기 음압발생기(320)가 상기 연소몸체부(100) 내부의 공기를 빨아들여 그 공기는 상기 연통(310)을 통해 상기 연소몸체부(100) 외부로 배출될 수 있게 된다.
도 5는 본 발명에 따른 직접선회 냉각장치를 구비한 연소설비의 요부를 나타낸 도면이다.
도 4를 병행 참조하여, 도 5를 살펴보면, 상기 제1,2냉각기(210, 220)의 내경은, 상기 제3,4냉각기(230, 240)의 내경 보다 크고, 상기 제3,4냉각기(230, 240)의 내경은, 상기 제5,6냉각기(250, 260)의 내경 보다 크게 이루어진다.
이러한, 상기 제1,2,3,4,5,6냉각기(210, 220, 230, 240, 250, 260)는 실시 예일 뿐, 운전조건이나 상태에 따라 설계 변경이 이루어지고 결정된 설계값에 따라 상기 제1,2,3,4,5,6냉각기(210, 220, 230, 240, 250, 260)의 내경은 다양하게 변경될 수 있다.
이렇게, 상기 연소몸체부(100)는, 상부로 갈수록 넓이가 작아지는 형상을 갖는다.
이는, 다수 개의 판이 상호 조립되어 완성되는 상기 냉각부(200)와 상기 연소몸체부(100)에서, 각각 상부에 연결되는 판이 하부에 연결되는 판을 감싼 형태로 결합되어 상기 연소몸체부(100) 내부와 외부를 긴밀하게 밀폐하기 위함이다.
상기 제3냉각기(230)의 하부와 상기 제4냉각기(240)의 상부에는, 상기 제3,4냉각기(230, 240) 각각의 상기 격벽(202)과 상기 연소몸체부(100) 외면을 따라 유동 되는 공기가 상기 연소몸체부(100) 내부로 진입되도록 안내하는 다수 개의 안내로(206)가 포함된다.
여기서 상기 안내로(206)는, 상기 공기주입부(204)를 통해 상기 냉각부(200)에 진입되는 공기의 유동 방향을 따라 길게 배치되는 것이 바람직하다.
이러한 상기 안내로(260)는, 공기가 상기 연소몸체부(100) 내부로 원활하게 진입될 수 있도록 하는 기능을 수행하게 된다.
또한, 상기 제3냉각기(230)와 상기 제4냉각기(240)의 내부에는, 외부에서 유입된 공기가 상기 제3냉각기(230)와 상기 제4냉각기(240) 내에서 유동 되면서 와류를 형성할 수 있도록 공기가 사선으로 유동 되도록 안내하는 와류편(208)이 형성된다.
이러한 상기 와류편(208)은, 상기 제3,4냉각기(230, 240) 내에서 공기가 와류를 형성하며 빠르게 유동하도록 유도하고, 공기가 상기 제3,4냉각기(230, 240)에서 상기 연소몸체부(100) 내부로 진입시 강한 회오리를 형성하며 회전되면서 상기 연소몸체부(100) 내부와 외부를 효과적으로 냉각시키는 기능을 수행하게 된다.
도 6은 본 발명에 따른 직접선회 냉각장치를 구비한 연소설비의 실시 예를 나타낸 도면이다.
도 6을 살펴보면, 상기 냉각부(200)는, 상기 냉각부(200) 내부로 공급되는 공기의 량을 측정하는 유량센서(203)와, 상기 유량센서(203)에서 측정된 공기의 량에 따라 상기 냉각부(200)에 공급되는 공기의 양을 조절하는 공기조절장치(205)를 포함한다.
이러한 공기조절장치(205)로는 댐퍼(damper) 또는 질량유량계(MFC)가 사용될 수 있다.
여기서, 상기 유량센서(203)는, 상기 냉각부(200) 내부로 공급되는 공기의 압력을 측정할 수 있다면 사용자의 편의에 따라 상기 연소몸체부(100) 외부에서 내부로 연결되도록 형성될 수 있고, 상기 제1,2,3,4,5,6냉각기(210, 220, 230, 240, 250, 260) 각각에 형성될 수 있다.
마찬가지로, 상기 유량센서(203)는, 상기 냉각부(200) 내부로 공급되는 공기의 압력을 측정할 수 있다면 사용자가 원하는 위치에 다양하게 배치될 수 있다.
그리고, 상기 연소몸체부(100) 상부에 연결되는 연통(310)과, 상기 연통(310)에 연결되는 음압발생기(320)를 갖는다.
또한, 상기 음압유도부(300)는, 상기 연소몸체부(100) 내부의 압력을 측정하는 압력센서(209)와 상기 연소몸체부(100) 내부의 온도를 측정하는 온도센서(201)를 포함한다.
여기서, 상기 온도센서(210)는, 상기 제1,2,3,4,5,6냉각기(210, 220, 230, 240, 250, 260) 각각에 구비되어 부위별 온도 정보를 측정할 수 있다.
더불어, 상기 연소몸체부(100)는, 상기 유량센서(203)와 상기 압력센서(209)및 상기 온도센서(201)에서 측정된 수치정보를 수신하고, 수치정보에 따라 상기 공기조절장치(205)와 상기 음압유도부(300)를 제어하는 제어기(102)를 포함한다.
여기서, 상기 유량센서(203)와 상기 압력센서(209) 및 상기 온도센서(201)의 위치와 개수는 사용자의 필요에 따라 다양하게 변형 가능한 것이 당연하다.
이러한 상기 압력센서(209)는, 상기 연소몸체부(100)의 내부와 외부의 차압을 견고하게 측장하기 위하여, 상기 제1,2,3,4,5,6냉각기(210, 220, 230, 240, 250, 260) 각각의 위치마다 형성될 수 있고, 상기 음압발생기(320)에도 형성될 수 있다.
상기 연소몸체부(100)는, 상기 유량센서(203)와 상기 압력센서(209)에서 측정된 압력 수치를 수신하고, 압력 수치에 따라 상기 공기조절장치(205)와 상기 음압유도부(300)를 제어하는 제어기(102)를 포함한다.
이때, 상기 유량센서(203)와 상기 압력센서(209)는, 상기 연소몸체부(100) 내부와 외부의 공기 압력 정보를 확인하여 그 정보를 상기 제어기(102)에 전송하는 송신기(미도시)를 구비한다.
상기 연소몸체부(100)는, 상기 고형연료(10)가 발화될 수 있도록 상기 연소몸체부(100) 내부에 불꽃을 제공하는 기동버너(104)를 포함한다.
여기서 상기 기동버너(104)는, 제작시 사용자의 필요에 따라 다양한 위치와 형태를 가지고 배치될 수 있다.
상기 연소몸체부(100)는 상기 연소몸체부(100)에서 발생한 열에너지를 스팀이나 전기로 전환시키는 에너지교환부(106)를 포함한다.
이때, 상기 에너지교환부(106), 상기 연소몸체부(100) 내에서 발생된 열을 이용하여, 스팀으로 전환된 상태로 직접 사용할 수 있도록 하거나, 그 스팀을 이용해서 전기로 교환하여 사용할 수 있도록 하는 기능을 수행한다.
이러한 상기 에너지교환부(106)는, 발전기를 통해 에너지를 변환시켜 사용하는 보일러 등이 사용될 수 있다.
상기 음압유도부(300)는, 상기 연소몸체부(100) 상부에 연결되는 연통(310)과, 상기 연통(310)에 연결되는 음압발생기(320)를 포함한다.
상기 음압유도부(300)는, 가스상 유해물질과 입자상 유해물질을 갖는 연소가스를 흡입하여 제거 또는 분해하는 유해가스처리부(330)를 포함한다.
이러한 상기 유해가스처리부(330)는, 상기 연통(310)에 연결되되 상기 에너지교환부(106)와 상기 음압발생기(320) 사이에 형성되어 유해한 가스를 분해 또는 제거하는 기능을 수행하게 된다.
상기 유해가스처리부(330)로는, SNCR, SCR, SDR, DR, 백필터 등이 사용될 수 있다.
이러한 상기 에너지교환부(106)는, 폐 연료를 가공한 상기 고형연료(10)를 통해 발생 된 열에너지를 활용하여 작동되고, 이로 인해 에너지 사용에 따른 비용을 절감할 수 있게 된다.
그리고, 상기 연소몸체부(100)의 하부에는, 상기 연소몸체부(100)의 원활한 이동을 위하여 다수 개의 바퀴(101)를 갖는다.
이러한 상기 바퀴(101)는, 상기 연소몸체부(100)의 작동 중에는 상기 바퀴(101)에 인접한 위치에 구비된 고정구(108)를 통해 견고하게 고정가능하게 된다.
상기의 구성을 통하여 본 발명에서는, 연소로의 벽면 전면에 연소로를 냉각시킬 수 있는 공기를 원활하게 공급하여 연소로를 효율적으로 냉각시킬 수 있는 장점과 예열된 연소공기를 공급하여 연소분위기를 높이는 장점을 얻을 수 있다.
그리고, 연소로의 효율적인 냉각을 통해 연소로 내부와 외부의 부품 기기들의 수명이 연장되어 생산 및 운영 비용을 절감할 수 있는 경제적 효과를 얻을 수 있다.
또한는, 연소로의 내벽과 외벽을 다수 개의 조각으로 상호 견고하게 조립결합하여 부분적인 부품의 훼손이 발생시 부분적으로 간편하게 교체하여 사용할 수 있기 때문에 소모되는 시간과 비용을 절감할 수 있는 장점을 얻을 수 있다.
이상에서 본 발명이 구체적인 구성요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시 예 및 도면에 의해 설명되었으나, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명이 상기 실시 예들에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형을 꾀할 수 있다.
따라서, 본 발명의 사상은 상기 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등하게 또는 등가 적으로 변형된 모든 것들은 본 발명의 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
10 : 고형연료
100 : 연소몸체부 101 : 바퀴
102 : 제어기 103 : 재통
104 : 기동버너 105 : 재실
106 : 보일러 107 : 배출판
108 : 고정구 109 : 배출공
110 : 화격자 120 : 턴테이블
130 : 연료공급기 132 : 이송관
134 : 호퍼
200 : 냉각부
201 : 온도센서 202 : 격벽
203 : 유량센서 204 : 공기주입부
205 : 공기조절장치 206 : 안내로
208 : 와류편 209 : 압력센서
210 : 제1냉각기 220 : 제2냉각기
230 : 제3냉각기 240 : 제4냉각기
250 : 제5냉각기 260 : 제6냉각기
262 : 개구홈
300 : 음압유도부 310 : 연통
320 : 음압발생기 330 : 유해가스처리부

Claims (13)

  1. 고형연료(10)가 내부로 진입되어 연소 되면서 열에너지를 생산할 수 있도록 연소공간을 형성하는 연소몸체부(100);
    상기 연소몸체부(100)의 외면에 일체로 형성되되, 수직 방향으로 구획되어 다수 개의 층을 이루면서 각 층에서 별도로 공기를 분배주입하여 상기 연소몸체부(100)를 냉각시키는 냉각부(200); 및
    상기 연소몸체부(100)의 상부에 연결되어 상기 냉각부(200)에 의해 상기 연소몸체부(100) 내부로 진입된 공기를 흡입하여 상기 연소몸체부(100) 내부에 음압이 형성되도록 하는 음압유도부(300)를 포함하고,
    상기 연소몸체부(100)는,
    다수 개의 조각이 상호 결합 되어 상기 고형연료(10)의 연소시 상기 고형연료(10)를 지지하면서 상기 연소몸체부(100)의 바닥면을 이루는 화격자(110);
    상기 화격자(110) 하부에 연결되어 상기 화격자(110)가 회전되도록 하는 턴테이블(120); 및
    상기 화격자(110)에 상기 고형연료(10)가 공급되도록 상기 턴테이블(120) 하부로부터 상기 화격자(110)를 상 방향으로 관통하면서 배치되는 연료공급기(130);를 포함하는 직접선회 냉각장치를 구비한 연소설비.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 냉각부(200)는,
    상기 냉각부(200) 내부로 공급되는 공기의 압력을 측정하는 유량센서(203)와,
    상기 유량센서(203)에서 측정된 공기의 압력에 따라 상기 냉각부(200)에 공급되는 공기의 양을 조절하는 공기조절장치(205)를 포함하고,
    상기 음압유도부(300)는,
    상기 연소몸체부(100) 내부의 압력을 측정하는 압력센서(209)와 상기 연소몸체부(100) 내부의 온도를 측정하는 온도센서(201)를 포함하며,
    상기 연소몸체부(100)는,
    상기 유량센서(203)와 상기 압력센서(209)에서 측정된 유량 수치와 압력 수치를 수신하고, 유량 수치와 압력 수치에 따라 상기 공기조절장치(205)와 상기 음압유도부(300)를 제어하는 제어기(102)를 포함하는 직접선회 냉각장치를 구비한 연소설비.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 연소몸체부(100)는,
    상기 고형연료(10)가 발화될 수 있도록 상기 연소몸체부(100) 내부에 불꽃을 제공하는 기동버너(104)와,
    상기 연소몸체부(100)는 상기 연소몸체부(100)에서 발생한 열에너지를 스팀이나 전기로 전환시키는 에너지교환부(106)를 포함하고,
    상기 음압유도부(300)는,
    상기 연소몸체부(100) 상부에 연결되는 연통(310)과, 상기 연통(310)에 연결되는 음압발생기(320)와, 상기 연통(310)과 상기 음압발생기(320) 사이에 형성되어 가스상 유해물질과 입자상 유해물질을 갖는 연소가스를 제거 또는 분해하는 유해가스처리부(330)를 포함하는 직접선회 냉각장치를 구비한 연소설비.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 냉각부(200)는,
    상기 연소몸체부(100) 하부에 공기를 공급하여 상기 연소몸체부(100)의 하부를 냉각하는 제1냉각기(210);
    상기 제1냉각기(210) 상부에 조립결합되면서 공기를 공급하여 상기 연소몸체부(100)의 하부 외면을 냉각하는 제2냉각기(220);
    상기 제2냉각기(220) 상부에 조립결합되고 수직방향으로 격벽(202)이 형성되어 겹겹이 배치되며 외부에서 주입되는 공기가 상기 연소몸체부(100) 내부의 하부로 진입되도록 하는 제3냉각기(230);
    상기 제3냉각기(230) 상부에 조립결합되고 수직방향으로 격벽(202)이 형성되어 겹겹이 배치되며 외부에서 주입되는 공기가 상기 연소몸체부(100) 내부의 하부와 상부 사이로 진입되도록 하는 제4냉각기(240);
    상기 제4냉각기(240) 상부에 조립결합되고 수직방향으로 격벽(202)이 형성되어 겹겹이 배치되며 외부에서 주입되는 공기가 상기 격벽(202) 내부와 외부를 따라 회전하면서 상기 연소몸체부(100)의 외면을 냉각하는 제5냉각기(250); 및
    상기 제5냉각기(250) 상부에 조립결합되고 내측 사선방향으로 격벽(202)이 형성되어 겹겹이 배치되되 상부에 개구홈(262)이 형성되며 상부로 갈수록 내경이 점차 작아지면서 주입되는 공기가 상기 격벽(202) 내부와 외부를 따라 회전하면서 상기 연소몸체부(100)의 외면을 냉각하는 제6냉각기(260);를 포함하는 직접선회 냉각장치를 구비한 연소설비.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 제1,2,3,4,5,6냉각기(210, 220, 230, 240, 250, 260)는,
    상기 연소몸체부(100) 외면의 하부에서 상부로 적층 되는 구조로 상호 결합 되고, 각각 상기 연소몸체부(100) 외면에서 대응되도록 한 쌍씩 배치되는 것을 특징으로 하는 직접선회 냉각장치를 구비한 연소설비.
  7. 제 5항에 있어서,
    상기 제1,2,3,4,5,6냉각기(210, 220, 230, 240, 250, 260)는,
    외부에서 공기를 공급받아 상기 연소몸체부(100)로 제공하는 공기주입부(204)를 각각 구비하는 것을 특징으로 하는 직접선회 냉각장치를 구비한 연소설비.
  8. 제 5항에 있어서,
    상기 제1,2,3,4,5,6냉각기(210, 220, 230, 240, 250, 260)는,
    다수 개의 판 조각이 상호 결합 되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 직접선회 냉각장치를 구비한 연소설비.
  9. 제 5항에 있어서,
    상기 제3,4,5,6냉각기(230, 240, 250, 260)는,
    각각의 상기 격벽(202)의 내측과 외측의 공기가 상호 통하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 직접선회 냉각장치를 구비한 연소설비.
  10. 제 5항에 있어서,
    상기 제3냉각기(230)와 상기 제4냉각기(240)는,
    공급되는 공기가 각각의 상기 격벽(202)과 상기 연소몸체(100) 외면을 타고 회전하면서 상기 연소몸체부(100) 외면을 냉각시킨 후, 상기 연소몸체부(100) 내부로 진입되는 것을 특징으로 하는 직접선회 냉각장치를 구비한 연소설비.
  11. 제 5항에 있어서,
    상기 제1,2냉각기(210, 220)의 내경은,
    상기 제3,4냉각기(230, 240)의 내경 보다 크고,
    상기 제3,4냉각기(230, 240)의 내경은,
    상기 제5,6냉각기(250, 260)의 내경 보다 큰 것을 특징으로 하는 직접선회 냉각장치를 구비한 연소설비.
  12. 제 5항에 있어서,
    상기 제3냉각기(230)의 하부와 상기 제4냉각기(240)의 상부에는,
    상기 제3,4냉각기(230, 240) 각각의 상기 격벽(202)과 상기 연소몸체부(100) 외면을 따라 유동 되는 공기가 상기 연소몸체부(100) 내부로 진입되도록 안내하는 다수 개의 안내로(206)가 포함되는 직접선회 냉각장치를 구비한 연소설비.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 제3냉각기(230)와 상기 제4냉각기(240)의 내부에는,
    외부에서 유입된 공기가 상기 제3냉각기(230)와 상기 제4냉각기(240) 내에서 유동되면서 와류를 형성할 수 있도록 공기가 사선으로 유동 되도록 안내하는 와류편(208)이 더 포함되는 직접선회 냉각장치를 구비한 연소설비.
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