KR101238407B1 - 초임계수 혼합 연료 연소장치 - Google Patents

초임계수 혼합 연료 연소장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 초임계수 혼합 연료에 의해 완전 연소를 유도하는 초임계수 혼합 연료 연소장치에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는 화염을 방사하는 버너후드(10)의 후방 중앙에 전방이 개구된 급기통(20)을 설치하여 블로어(25)에서 공급하는 공기에 와류를 발생시키는 와류발생부(21)와 혼합 연료를 분사하는 분사노즐(22)을 설치 구성하고, 상기 분사노즐(22)에는 버너후드의 연료탱크(41)와 물탱크(42)에서 공급되는 연료와 물을 정량공급기(51), 정압기(52), 혼합기(53)를 거쳐 혼합된 혼합연료를 펌프(P)에 의해 공급하거나 초기 연소를 위해 연료탱크(41)와 직접 연결되는 연료공급관(55)를 거쳐 연료만을 펌프(P)에 의해 공급하는 혼합연료 공급관(30)을 연결 구성하되, 상기 혼합연료 공급관(30)은 버너 화염에 의해 직접 또는 간접 가열하는 것에 의해 혼합 연료를 초임계수화시켜 공급함에 있어; 상기 혼합연료 공급관(30)에는 내부에 공급되는 혼합 연료를 가열하기 위해 펌프(P)와 버너후드(10) 사이에서 혼합연료 공급관 내부의 혼합연료를 1차 가열하기 위한 제1가열부(100)와, 급기통(20) 내부에서 혼합연료 공급관 내부의 혼합연료를 2차 가열하기 위한 제2가열부(200)를 더 설치 구성하고, 상기 물탱크(42)에는 혼합연료 공급관의 세척을 위해 물을 혼합연료 공급관(30)으로 공급하는 물공급관(57)을 연결 설치 구성함에 의해서 물과 연료를 고 온도, 고 압력에 의해 초임계수화 시켜 완전 연소를 유도하고, 그 밖에 독극물이나 폐기물을 함께 공급하면서 독극물이나 폐기물이 초임계수의 산소와 수소에 의한 화학 반응 및 연소 반응에 의해 처리함은 물론 작동 정지시 연료 공급관으로 물을 공급함에 의해 세척하여 연료 고착화를 방지하므로 연소 효율성, 사용 효율성, 세척에 의한 관리 및 사용 내구성을 우수하게 제공하는데 그 특징이 있다.

Description

초임계수 혼합 연료 연소장치{Combustion apparatus using supercritical water}
본 발명은 초임계수 혼합 연료에 의해 완전 연소를 유도하는 초임계수 혼합 연료 연소장치에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는 물과 연료를 연료 공급관을 통해 공급하면서 제1,2 가열부 등에 의해 고온도 및 고압력으로 초임계수화 시켜 완전 연소를 유도하고, 그 밖에 혼합 연료 이외에 독극물이나 폐기물을 함께 공급하면서 독극물이나 폐기물이 초임계수의 산소와 수소에 의한 화학 반응 및 연소 반응에 의해 처리함은 물론 연료 공급관으로 물만을 공급함에 의해 세척하여 연료 고착화를 방지하므로 연소 효율성, 사용 효율성, 세척에 의한 관리 및 사용 내구성을 우수하게 제공하는 초임계수 혼합연료 연소장치에 관한 것이다.
일반적으로 연소장치는 연료의 연소시에 발생되는 열을 이용하는 것이다.
이와 같은 종래의 연소장치는 불완전 연소에 의해 연소 효율이 낮을 뿐만 아니라 일산화탄소 등의 오염 물질을 다량 배출하는 문제점이 있었다.
이러한 문제점을 해결하고자 초임계수 혼합 연료에 의해 완전 연소를 유도하는 초임계수 혼합 연료 연소장치가 일본국 특개평 11-101418호에 개시된 바 있는데, 이는 화염을 방사하는 전면에 개구부를 보유한 버너후드와, 상기 버너후드의 후부 칸막이벽에 마련된 관통구멍의 선단에 개구부가 형성된 급기통과, 상기 급기통에 공기를 불어 넣는 블로어와, 상기 급기통의 선단부에 장착되고, 송풍된 공기에 와류가 생기게 하는 와류발생기와, 상기 와류발생기의 중심공내로 선 단이 형성된 혼합연료 분사노즐과, 상기 노즐에 일측이 접촉되고 상기 버너후드의 개구부 내부에 나선형의 가열부를 거치고 고압펌프에 연결된 혼합연료 공급파이프와, 상기 고압펌프의 흡입관이 삽입되며 물과 연료유가 충전된 리저버 탱크와, 상기 물과 연료유를 혼합연료로 혼합시키는 교반수단으로 구성되었다.
이러한 장치는 물과 연료유를 혼합하여 나선형 가열부에서 가열하여 초임계수화 시키면 물은 수소와 산소로 분해되어 연료유와 함께 노즐을 통하여 분사되어 연소되는 것이다.
그러나 상기한 장치는 나선형 가열부에서 가열된 물이 초임계수화 되기 위해서 물의 압력은 220기압 이상, 온도는 374℃ 이상이 되어야 하는데 상기 나선형 가열부에서 간접 열전달 방식으로 가열하기 때문에 이를 달성할 수 없게 되는 문제점이 있었다.
그리고 고압펌프에 의해 물과 연료를 공급하게 되는데, 고압펌프의 계속적인 펌핑에 의해 내열성 파이프 내부의 압력이 제어되지 못하고 무한정 상승되는 문제점이 있었다.
또한 초기 점화시 혼합 연료에 의해 임계 온도까지 가열하는데 시간이 많이 소요되고 연료 손실이 크게 됨은 물론, 이를 개선하고자 물과 연료의 혼합비를 조절하는 것은 현실적으로 매우 어려운 문제점이 있었다.
이러한 종래 연소장치의 문제점을 개선하고자 국내등록특허공보 제10-414244호에서는 고압의 혼합연료가 유동되는 나선형 연료공급관이 감겨져 화염을 직접 공급받아 고온 고압하에서 초임계수화된 혼합연료를 연소시키는 연소수단과; 상기 나선형 연료공급관과 연결되어 나선형 공급관측으로 고압의 혼합연료를 공급시키는 고압펌프와; 연료 및 물을 공급받아 일정비율로 교반 혼합하여 혼합연료를 상기 고압펌프 측으로 전달시키는 연료공급수단과; 연료탱크의 연료를 공급받아 외부제어에 의해 상기 고압펌프측으로 초기 기동용 연료를 공급시키는 연료공급라인과; 상기 연소수단과 연결되어 연소수단의 재가동시 연소수단으로 전달되는 잔류 혼합연료를 재 혼합시키는 재혼합수단 그리고, 상기 고압펌프와 연결되어 공급되는 혼합연료의 공급압이 일정이상이 되면 고압펌프측으로 전달된 혼합연료를 자동으로 차단시키는 정압유지수단으로 구성하여 제공하므로 상기 초임계수 혼합 연료 연소장치의 문제점을 개선하고자 하였다.
그러나 이러한 장치는 상기 연소수단에서 유도가열부 외주면의 나선형 연료공급의 혼합연료를 직화열에 의해 가열하기 때문에 효과적으로 가열하게는 되나 일정 연소 시간이 지나면 나선형 연료공급관이 너무 과열되어 연료가 탄화되므로 연료공급관이 막혀 버리는 문제점이 있었다.
또한 상기 연소수단에서 송풍기의 공기가 공기공급관 내부에 있는 노즐 및 연료관을 냉각시켜 초임계된 혼합연료를 냉각시키고, 심지어 초임계 상태를 파괴하므로 불완전 연소를 유발하게 되는 문제점이 있었다.
또한 상기 혼합연료를 자체 연소열에 의해 가열하여 초임계수를 발생하므로 연소장치를 사용중에는 문제가 없으나 가동 중지나 일시 중지시 연소실에 남아있는 잔류열로 연료공급관에 남아있는 잔존 혼합연료를 건조, 탄화시켜 연료공급관을 막아버리는 문제점이 있었다.
또한 상기 연소수단을 사용 중지시 연료공급관에 잔존 연료 등이 남아 고착화 되므로 다음 작동시 장치의 작동 장애를 유발하는 문제점이 있었다. 이를 해결하고자 연료공급관 내부를 일일이 수작업으로 청소하는 작업은 현실적으로 불가하였다.
본 발명은 상기한 종래 기술이 갖는 제반 문제점을 해결하고자 발명된 것으로서, 물과 연료를 연료 공급관을 통해 공급하면서 제 1 가열부, 제 2 가열부 등에 의해 고온도 및 고압력으로 초임계수화 시켜 완전 연소를 유도하므로 연소 효율성을 극대화하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 물과 연료 이외에 독극물이나 폐기물을 함께 공급하면서 독극물이나 폐기물이 초임계수의 산소와 수소에 의한 화학 반응 및 연소 반응에 의해 처리하도록 하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 작동 중지시 연료 공급관으로 물 공급에 의한 세척으로 연료 고착화를 방지하므로 사용 효율성, 세척에 의한 관리 및 사용 내구성을 우수하게 제공하는데 그 목적이 있다.
이러한 본 발명은 화염을 방사하는 버너후드의 후방 중앙에 전방이 개구된 급기통을 설치하여 블로어에서 공급하는 공기에 와류를 발생시키는 와류발생부와 혼합 연료를 분사하는 분사노즐을 설치 구성하고, 상기 분사노즐에는 버너후드의 연료탱크와 물탱크에서 공급되는 연료와 물을 정량공급기, 정압기, 혼합기를 거쳐 혼합된 혼합연료를 펌프에 의해 공급하거나 초기 연소를 위해 연료탱크와 직접 연결되는 연료공급관를 거쳐 연료만을 펌프에 의해 공급하는 혼합연료 공급관을 연결 구성하되, 상기 혼합연료 공급관은 버너 화염에 의해 직접 또는 간접 가열하는 것에 의해 혼합 연료를 초임계수화시켜 공급함에 있어; 상기 혼합연료 공급관에는 내부에 공급되는 혼합 연료를 가열하기 위해 펌프와 버너후드 사이에서 혼합연료 공급관 내부의 혼합연료를 1차 가열하기 위한 제1가열부와, 급기통 내부에서 혼합연료 공급관 내부의 혼합연료를 2차 가열하기 위한 제2가열부를 더 설치 구성하고, 상기 물탱크에는 혼합연료 공급관의 세척을 위해 물을 혼합연료 공급관으로 공급하기 위한 물공급관을 연결 설치 구성함에 그 특징이 있다.
본 발명 상기 제1,2가열부는 혼합연료 가열관 내부나 외부에 혼합연료를 가열하기 위한 전열기를 설치하되, 전열기를 경유한 위치에 혼합연료의 온도를 감지하여 전열기 온도를 제어하기 위한 온도감지기를 설치 구성함에 그 특징이 있다.
본 발명 상기 제1가열부는 혼합연료 공급관을 나선형으로 절곡 안내하는 집중 가열부를 형성하고, 상기 집중 가열부 상부에 프레임 상에 집중 가열부에 대응되는 면적의 전열코일을 고정 설치하여 상기 집중 가열부를 나선형으로 통과하는 혼합연료를 집중 가열하도록 구성함에 그 특징이 있다.
본 발명 상기 정량공급기에는 물, 연료 탱크 이외에 독극물이나 폐기물 탱크를 더 설치구성하여 상기 물, 연료와 함께 독극물이나 폐기물을 혼합 연료 공급관을 통해 공급하여 초임계수 처리되는 수소와 산소에 의한 화학반응 및 연소반응에 의해 처리하도록 구성함에 그 특징이 있다.
본 발명 상기 혼합기는 적어도 하나 이상으로 분할 형성된 안내로에 좌,우로 교대로 돌출되는 돌기를 형성하여 혼합 연료를 지그 재그 안내하면서 급류 및 와류 발생에 의해 순간 혼합하도록 구성함에 그 특징이 있다.
본 발명 상기 제2가열부에 위치하는 혼합연료 공급관은 열 손실을 방지하기 위해서 내열 보온재로 커버하여 구성하고, 상기 블로어에 연결되는 에어관은 버너 화염에 의해 블로어에 의해 공급되는 에어를 가열 공급하도록 구성함에 그 특징이 있다.
본 발명 상기 펌프와 분사노즐 사이에는 펌프의 송출량과 분사노즐의 분사량 사이의 불균형으로 혼합연료 공급관의 압력이 과잉 상승하는 것을 방지하고 일정 압력으로 공급하기 위해 과승압방지기가 설치 구성함에 그 특징이 있다.
이러한 본 발명은 물과 연료의 혼합연료를 연료 공급관을 통해 공급하면서 펌프와 버너후드 사이에서 혼합연료를 1차 가열하기 위한 제1가열부와, 급기통 내부에서 혼합연료를 2차 가열하기 위한 제2가열부를 더 구성함에 의해 작동 초기 온도 및 고 온도, 고압축에 의해 종래 장치의 가열 문제점을 해결하므로 물과 연료를 초임계수화 시켜 완전 연소를 유도하고, 그 밖에 혼합 연료 이외에 독극물이나 폐기물을 함께 공급하면서 독극물이나 폐기물이 초임계수의 산소와 수소에 의한 화학 반응 및 연소 반응에 의해 처리함은 물론 작동 정지시 연료 공급관으로 물을 공급함에 의해 세척하여 연료 고착화를 방지하므로 연소 효율성, 사용 효율성, 세척에 의한 관리 및 사용 내구성을 우수하게 제공하는 효과를 갖는 것이다.
도 1은 본 고안의 전체 구성도.
도 2는 도 1의 요부 확대도.
도 3 및 4는 본 발명의 제1,2가열부를 보여주는 구성도.
도 5 및 도 6은 본 발명의 단체 구성도
도 7 및 도 8은 본 발명의 연소 장치를 보여주는 구성도.
도 9 및 도 10은 본발명의 혼합기의 다양한 실시 예를 보여주는 구성도.
이하, 상기한 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부도면을 참조하여 구체적으로 살펴보기로 한다.
본 발명 초임계수 혼합연료 연소장치는 초임계수 상태의 혼합 연료를 유도하여 연소함은 물론 혼합 연료에 독극물이나 폐기물을 함께 공급하여 처리하도록 하는 것이다.
즉, 본 발명 초임계수 혼합연료 연소장치는 도 1 내지 도 10에 도시된 바와 같이 화염을 방사하는 버너후드(10)의 후방 중앙에 전방이 개구된 급기통(20)을 설치하여 블로어(25)에서 공급하는 공기에 와류를 발생시키는 와류발생부(21)와 혼합 연료를 분사하는 분사노즐(22)을 설치 구성하고,
상기 분사노즐(22)에는 버너후드의 연료탱크(41)와 물탱크(42)에서 공급되는 연료와 물을 정량공급기(51), 정압기(52), 혼합기(53)를 거쳐 혼합된 혼합연료를 펌프(P)에 의해 공급하거나 초기 연소를 위해 연료탱크(41)와 직접 연결되는 연료공급관(55)를 거쳐 연료만을 펌프(P)에 의해 공급하는 혼합연료 공급관(30)을 연결 구성하되,
상기 혼합연료 공급관(30)은 버너 화염에 의해 직접 또는 간접 가열하는 것에 의해 혼합 연료를 초임계수화시켜 공급하도록 이루어진다.
특히, 상기 혼합연료 공급관(30)에는 내부에 공급되는 혼합 연료를 가열하기 위해 펌프(P)와 버너후드(10) 사이에서 혼합연료 공급관 내부의 혼합연료를 1차 가열하기 위한 제1가열부(100)와, 급기통(20) 내부에서 혼합연료 공급관 내부의 혼합연료를 2차 가열하기 위한 제2가열부(200)를 더 설치 구성하고,
상기 물탱크(42)에는 혼합연료 공급관의 세척을 위해 물을 혼합연료 공급관(30)으로 공급하기 위한 물공급관(57)을 연결 설치 구성한다.
상기 제1,2가열부(100)(200)는 혼합연료 가열관 내부나 외부에 혼합연료를 가열하기 위한 전열기(110)(210)를 설치하되, 전열기를 경유한 위치에 혼합연료의 온도를 감지하여 전열기 온도를 제어하기 위한 온도감지기(115)(215)가 설치 구성된다.
이때 상기 제2가열부(200)에 위치하는 혼합연료 공급관(30)은 열 손실을 방지하기 위해서 내열 보온재(220)로 커버하여 구성된다.
또한, 상기 제1가열부(100)는 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 달리 구성할 수 있는데, 이는 상기 혼합연료 공급관(30)을 나선형으로 절곡 안내하는 집중 가열부(31)를 형성하고, 상기 집중 가열부 상부에 프레임(120) 상에 집중 가열부에 대응되는 면적의 전열코일(125)을 고정 설치하여 상기 집중 가열부를 나선형으로 통과하는 혼합연료를 집중 가열하도록 구성된다.
또한, 상기 정량공급기(51)에는 물, 연료 탱크 이외에 독극물이나 폐기물 탱크(43)를 더 설치구성하여 상기 물, 연료와 함께 독극물이나 폐기물을 혼합 연료 공급관(30)을 통해 함께 공급하여 초임계수 처리되는 수소와 산소에 의한 화학반응 및 연소반응에 의해 처리하도록 구성된다.
이때, 상기 물탱크(42), 연료탱크(41) 및 독극물이나 폐기물 탱크(43)는 촉매 탱크(44)와 함께 구성되어 먼저 물과 촉매, 연료와 독극물이나 폐기물을 각각 1차 정량 공급한 후, 1차 정량 공급된 것을 2차 정량 공급하는 다단계 과정에 의해 정량 제어할 수 있도록 구성된다.
또한, 상기 펌프(P)는 초고압 펌프로 적용하고, 상기 혼합기(53)는 적어도 하나 이상으로 분할 형성된 안내로(54)에 좌,우로 교대로 돌출되는 돌기(54a)를 형성하여 혼합 연료를 지그 재그 안내하면서 급류 및 와류 발생에 의해 순간 혼합하도록 구성된다.
그리고 상기 버너 후드(10)의 내부에는 내화재료(11)가 충진되고 전면에는 직화 차단판(12)이 설치되며, 버너 점화를 위한 착화기(13), 버너 화염의 온도 감지를 위한 온도감지기(14), 버너의 배기가스를 검출하는 배기가스 검출기(15)를 각각 마련되어 구성된다.
또한, 상기 블로어(25)에 연결되는 에어관(26)은 버너 화염에 의해 블로어에 의해 공급되는 에어를 가열 공급하도록 구성된다.
또한, 상기 펌프(P)와 분사노즐(22) 사이에는 펌프의 송출량과 분사노즐의 분사량 사이의 불균형으로 혼합연료 공급관(55)의 압력이 과잉 상승하는 것을 방지하고 일정 압력으로 공급하기 위해 과승압방지기(58)가 설치 구성된다.
미설명부호로서, 60은 자동개폐기를 각각 나타내는 것이다.
다음은 상기와 같이 구성되는 본 발명의 작동 및 작용에 대해 살펴보기로 한다.
본 발명의 연소장치는 초기 연료탱크(41)의 연료만 연료공급관(55)을 통해 펌프(P)에 의해 공급하여 착화기(13)에 의해 연소하게 되므로 초기 연소 온도를 급 상승시키게 된다.
이와 같이 초기 연소 온도가 상승되면, 물탱크(42)와 연료탱크(41)에서 공급되는 물과 연료를 정량공급기(51), 정압기(52), 혼합기(53)를 거쳐 혼합된 혼합연료를 펌프(P)에 의해 공급하게 된다.
더우기 상기 혼합 연료는 혼합연료 공급관(30)에 의해 공급하는 과정에서 펌프(P)와 버너후드(10) 사이의 제1가열부(100)와, 버너 후드(10)를 경유하면서 버너 화염에 의한 간접 가열 및, 급기통(20) 내부의 제2가열부(200)에 의해 다단계에 걸쳐 가열되기 때문에 작동 초기에도 고 온도, 고 압력을 이루어 물과 연료를 초임계화 상태로 공급하므로 완전 연소를 유도하게 되는 것이다.
이때, 상기 제1,2 가열부(100)(200)에는 혼합연료 가열관(30) 내부나 외부의 전열기(110)(210)에 의해 가열된 혼합 연료의 온도를 전열기를 경유한 위치에 온도감지기(115)(215)에 의해 감지하여 혼합연료의 온도를 제어하게 되는 것이다.
그리고 상기 제1,2가열부(100)(200)의 전열기(110)(210) 구조는 다양하게 구성할 수 있는데, 혼합연료 가열관(30) 내부나 외부에 혼합연료를 가열하기 위한 전열기(110)(210)를 설치하거나 그 밖에 도 5 및 도 6에서와 같이 혼합연료 공급관(30)을 나선형으로 절곡 안내하는 집중 가열부(31)로 형성하여 상기 집중 가열부 상부에 집중 가열부에 대응되는 면적의 전열코일(125)을 설치하여 집중 가열부를 나선형으로 통과하는 혼합연료를 집중 가열하는 방법에 의해서도 가능하게 된다.
또한, 상기 급기통(200) 내부에 위치하는 혼합연료관(30)은 블로어(25)에 의한 송풍으로 냉각되기 때문에 혼합연료의 연효 효율을 저해할 수 있기 때문에 전술한 제2가열부(200)에 의해 가열함은 물론 혼합연료 공급관(30)에 내열 보온재(220)를 커버하여 열 손실을 방지하고, 그 밖에 블로어(25)에 에어를 공급하는 에어관(26)이 버너 화염에 의해 에어를 예열하도록 하므로서 상기한 제 문제를 해결하고 연소 효율을 극대화시키게 되는 것이다.
이와 같이 혼합연료 공급관(30)에 의해 공급하는 혼합 연료를 다단계에 걸친 가열 과정에 가열하되, 종래와 같이 버너 화염에 의한 직접 가열로 인한 연료의 탄화를 방지하면서 혼합연료의 고 온도, 고 압력을 이루어 물과 연료를 초임계화에 의해 완전 연소를 유도하게 되는 것이다.
또한, 본 발명은 펌프(P)의 송출량과 분사노즐(22)의 분사량 사이의 불균형 발생으로 혼합연료 공급관(55)의 압력이 과잉 상승시 과승압방지기(58)에 의해 제어하여 일정 압력으로 공급하여 안전성을 확보하게 되는 것이다.
또한, 본 발명은 혼합 연료의 물과 연료 혼합을 더 효과적으로 제공하여 연소 효율을 높이게 되는데, 이는 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이 물과 연료를 혼합기(53)에서 충분히 혼합 공급하여 가능한 것이다. 즉 상기 혼합연료를 혼합기(53)에 형성된 안내로(54)를 통과시키면서 상기 안내로의 좌,우로 교대로 돌출되는 돌기(54a)에 의해 지그 재그 안내하여 급류 및 와류 발생에 의해 순간 혼합하기 때문에 가능하게 되는 것이다.
또한, 본 발명은 상기 연료 공급관(30)으로 물과 연료 이외에 독극물이나 폐기물 탱크(43)에서 독극물이나 폐기물을 함께 공급하면서 상기 물과 연료가 제1,2가열부에 의한 가열로 초임계수 처리되는 과정에서 수소와 산소에 의한 화학반응으로 전혀 다른 물질로 바뀜과 연소실에서의 연소반응에 의해 폐기 처리되는 것이다.
즉, 독극물이나 폐기물에서 인체의 유해 성분을 제거하여 처리하게 되는 것이다.
이와 같이 본 발명의 연소장치에 의한 연소 과정을 마친 후에는 물탱크(42)에서 물공급관(57)을 통해 혼합연료 공급관(30)으로 혼합 연료가 아닌 물만을 펌프에 의해 고압 분사하므로 혼합연료 공급관(30)을 세척하여 종래와 같이 연료 등이 내부에 고착됨을 방지하므로 다음 연소 과정의 연소 효율을 개선하고 인체 유해 물질의 배출원인을 제거하고 장치의 관리를 간편하게 행하게 되는 것이다.
따라서 본 발명은 물과 연료의 혼합연료를 연료 공급관을 통해 공급하면서 펌프와 버너후드 사이에서 혼합연료를 1차 가열하기 위한 제1가열부와, 급기통 내부에서 혼합연료를 2차 가열하기 위한 제2가열부를 더 구성함에 의해 작동 초기 온도 및 고 온도, 고압축에 의해 종래 장치의 가열 문제점을 해결하므로 물과 연료를 초임계수화 시켜 완전 연소를 유도하고, 그 밖에 혼합 연료 이외에 독극물이나 폐기물을 함께 공급하면서 독극물이나 폐기물이 초임계수의 산소와 수소에 의한 화학 반응 및 연소 반응에 의해 처리함은 물론 작동 정지시 연료 공급관으로 물을 공급함에 의해 세척하여 연료 고착화를 방지하므로 연소 효율성, 사용 효율성, 세척에 의한 관리 및 사용 내구성을 우수하게 제공하는 것이다.
10: 버너후드 20: 급기통
25: 블로어 22: 분사노즐
21: 와류발생부 41: 연료탱크
42: 물탱크 51: 정량공급기
52: 정압기 53: 혼합기
55: 연료공급관 30: 혼합연료 공급관
100: 제1가열부 200: 제2가열부
57: 물공급관 110,210: 전열기
115,215: 온도감지기 120: 프레임
31: 집중가열부 125: 전열코일
43; 독극물이나 폐기물 탱크
54: 안내로 54a: 돌기

Claims (7)

  1. 화염을 방사하는 버너후드(10)의 후방 중앙에 전방이 개구된 급기통(20)을 설치하여 블로어(25)에서 공급하는 공기에 와류를 발생시키는 와류발생부(21)와 혼합 연료를 분사하는 분사노즐(22)을 설치 구성하고,
    상기 분사노즐(22)에는 버너후드의 연료탱크(41)와 물탱크(42)에서 공급되는 연료와 물을 정량공급기(51), 정압기(52), 혼합기(53)를 거쳐 혼합된 혼합연료를 펌프(P)에 의해 공급하거나 초기 연소를 위해 연료탱크(41)와 직접 연결되는 연료공급관(55)를 거쳐 연료만을 펌프(P)에 의해 공급하는 혼합연료 공급관(30)을 연결 구성하되,
    상기 혼합연료 공급관(30)은 버너 화염에 의해 직접 또는 간접 가열하는 것에 의해 혼합 연료를 초임계수화시켜 공급하는 초임계수 혼합연료 연소장치에 있어서,
    상기 혼합연료 공급관(30)에는 내부에 공급되는 혼합 연료를 가열하기 위해 펌프(P)와 버너후드(10) 사이에서 혼합연료 공급관 내부의 혼합연료를 1차 가열하기 위한 제1가열부(100)와, 급기통(20) 내부에서 혼합연료 공급관 내부의 혼합연료를 2차 가열하기 위한 제2가열부(200)를 더 설치 구성하고,
    상기 물탱크(42)에는 혼합연료 공급관의 세척을 위해 물을 혼합연료 공급관(30)으로 공급하기 위한 물공급관(57)을 연결 설치 구성하여 이루어진 것을 특징으로 하는 초임계수 혼합연료 연소장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1,2가열부(100)(200)는 혼합연료 가열관 내부나 외부에 혼합연료를 가열하기 위한 전열기(110)(210)를 설치하되, 전열기를 경유한 위치에 혼합연료의 온도를 감지하여 전열기 온도를 제어하기 위한 온도감지기(115)(215)를 설치 구성하여 이루어진 것을 특징으로 하는 초임계수 혼합연료 연소장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1가열부(100)는 혼합연료 공급관(30)을 나선형으로 절곡 안내하는 집중 가열부(31)를 형성하고, 상기 집중 가열부 상부에 프레임(120) 상에 집중 가열부에 대응되는 면적의 전열코일(125)을 고정 설치하여 상기 집중 가열부를 나선형으로 통과하는 혼합연료를 집중 가열하도록 구성하여 이루어진 것을 특징으로 하는 초임계수 혼합연료 연소장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 정량공급기(51)에는 물, 연료 탱크 이외에 독극물이나 폐기물 탱크(43)를 더 설치구성하여 상기 물, 연료와 함께 독극물이나 폐기물을 혼합 연료 공급관(30)을 통해 공급하여 초임계수 처리되는 수소와 산소에 의한 화학반응 및 연소반응에 의해 처리하도록 구성하여 이루어진 것을 특징으로 하는 초임계수 혼합연료 연소장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 혼합기(53)는 적어도 하나 이상으로 분할 형성된 안내로(54)에 좌,우로 교대로 돌출되는 돌기(54a)를 형성하여 혼합 연료를 지그 재그 안내하면서 급류 및 와류 발생에 의해 순간 혼합하도록 구성하여 이루어진 것을 특징으로 하는 초임계수 혼합연료 연소장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제2가열부(200)에 위치하는 혼합연료 공급관(30)은 열 손실을 방지하기 위해서 내열 보온재(220)로 커버하여 구성하고,
    상기 블로어(25)에 연결되는 에어관(26)은 버너 화염에 의해 블로어에 의해 공급되는 에어를 가열 공급하도록 구성하여 이루어진 것을 특징으로 하는 초임계수 혼합연료 연소장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 펌프(P)와 분사노즐(22) 사이에는 펌프의 송출량과 분사노즐의 분사량 사이의 불균형으로 혼합연료 공급관(55)의 압력이 과잉 상승하는 것을 방지하고 일정 압력으로 공급하기 위해 과승압방지기(58)가 설치 구성하여 이루어진 것을 특징으로 하는 초임계수 혼합연료 연소장치.
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