KR101309608B1 - burner for combustible powder - Google Patents
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Abstract
본 발명은 통상의 난방 또는 스팀제조 보일러나 화력 발전기에 구비된 연소실의 상단에 접속된 배기관, 상기 연소실 내의 하단에 마련된 점화원, 상기 점화원에 인접하여 상기 연소실 내에 배치된 노즐, 상류단이 연료가스공급원에 접속되어 있고 타단이 상기 노즐에 접속되어 기화된 연료가스를 상기 노즐에 공급하는 연료가스공급관, 상기 연료가스공급관 도중에 접속된 혼합부, 상기 연소실의 일측 하단에 일단이 접속되거나 상기 연료가스공급관의 하류단에 일단이 접속되고 타단이 공기공급원에 접속되고 도중에 공기유량조절밸브가 개재된 공기공급관, 및 상기 혼합부에 구비된 입구에 하류단이 접속되어 있고 상류단이 가연성 분말 공급원에 접속된 가연성 분말 공급관을 포함하고 있는 가연성 분말용 연소장치를 제공함으로써, 상기 과제를 해결할 수 있다. 가연성 분말이 연소실에 연속적으로 공급되어 연료가스와 함께 연소되어서 연료원이 되게 하여, 난방 또는 스팀제조 보일러나 화력 발전기의 가동에 필요되는 연료 가스의 양을 절감하여 난방 또는 스팀제조 보일러나 화력 발전기의 운용비용을 절감함과 동시에, 음식쓰레기, 사체, 분뇨와 같은 가연성 쓰레기의 처리를 위한 연소방안, 매립방안 또는 퇴비화 방안에서 발생되는 환경파괴 문제를 극복할 수 있다.The present invention provides an exhaust pipe connected to an upper end of a combustion chamber provided in a conventional heating or steam-producing boiler or a thermal power generator, an ignition source provided at a lower end of the combustion chamber, a nozzle disposed in the combustion chamber adjacent to the ignition source, and an upstream end of the fuel gas supply source. A fuel gas supply pipe connected to the other end and connected to the nozzle to supply vaporized fuel gas to the nozzle, a mixing unit connected to the fuel gas supply pipe, and one end connected to a lower end of one side of the combustion chamber, or An air supply pipe having one end connected to the downstream end, the other end connected to the air supply source, and an air supply pipe interposed with an air flow control valve on the way, and a downstream end connected to the inlet provided in the mixing section, and the upstream end connected to the combustible powder source. By providing a combustor for combustible powder comprising a powder supply pipe, the above problem is solved. Can. Combustible powder is continuously supplied to the combustion chamber and combusted with fuel gas to be a fuel source, thereby reducing the amount of fuel gas required to operate a heating or steam producing boiler or a thermal power generator. In addition to reducing operating costs, it is possible to overcome environmental degradation problems caused by combustion, landfill or composting methods for the treatment of combustible waste such as food waste, carcasses and manure.
Description
본 발명은 가연성 분말용 연소장치에 관한 것이다.The present invention relates to a combustion apparatus for combustible powder.
가연성이란 불에 잘 탈 수 있거나 타기 쉬운 성질을 말한다.Flammability is a property that can be easily burned or burned.
가연성 고체에는 종이, 천, 목재, 석탄, 고무, 수지, 황 등의 일반 가연물 및 연료류, 금속류의 일부가 여기에 속하며, 목조건물, 가구, 도장물품 등도 포함된다. Combustible solids include general combustibles such as paper, cloth, wood, coal, rubber, resin, sulfur, fuels, and metals, and include wood, furniture, and painted articles.
또한, 가연성 쓰레기에는 유기물로 되어 있는 음식쓰레기, 사체, 분뇨 등이 있다.In addition, combustible waste includes organic food waste, carcasses, and manure.
상기 가연성 쓰레기를 처리하는 방안에는 소각하는 제1방안, 퇴비화하는 제2방안 및 매립하는 제3방안이 있다.There are a first method for incineration, a second method for composting, and a third method for landfill.
퇴비화하는 제2방안은 가연성 쓰레기가 음식쓰레기 또는 분뇨인 경우에는 염분이 많아 부적절하고, 그리고 매립하는 제3방안은 침출수가 많이 발생되어 토양과 주변의 하천을 오염시킬 수 있고 매립택지를 마련하기가 어렵다고 하는 문제점이 있다.The second method of composting is inadequate due to high salinity if the combustible waste is food waste or manure, and the third method of reclamation may cause a large amount of leachate, which may contaminate the soil and the surrounding rivers, There is a problem that is difficult.
소각하는 제3방안은 등록실용20-0199645호에 개시된 바와 같이, 가연성인 음식쓰레기를 건조하여 분말화된 음식쓰레기분말을 공기와 함께 소각로 내의 화염에 투입하여 연소시켜 소각시키고 있지만, 소각로에 구비된 버너의 화염에 의해 음식쓰레기분말을 소각하는 것이어서, 버너의 화염을 제공하기 위한 별도의 기상, 액상 또는 고상 연료가 필요된다고 하는 문제점이 있을 뿐만 아니라, 음식쓰레기분말, 즉 가연성 분말이 화염 주변의 분위기 온도로 인하여 화염 속에 투입되지 못하고 완전연소를 갖지 못하는 화염 주변에서 불완전연소된다고 하는 문제점을 가진다.In the third method of incineration, as described in Korean Utility Model No. 20-0199645, the combustible food waste is dried, and the powdered food waste powder is added to the flame in the incinerator together with air for combustion. The burning of the food waste powder by the burner's flame not only requires a separate gaseous, liquid or solid fuel to provide the burner's flame, but also the food waste powder, that is, the flammable powder has an atmosphere around the flame. There is a problem that the combustion is incomplete around the flame does not have a complete combustion due to the temperature is not put into the flame.
또한, 상기 개시된 제3방안은 가연성인 음식쓰레기분말을 송풍기의 날개와 접촉시켜 소각로 내로 공급하기 때문에, 송풍기의 날개가 용이하게 부식 및 손상될 수 있다고 하는 문제점을 가진다.In addition, the third method disclosed above has a problem that the blade of the blower can be easily corroded and damaged because the food waste powder which is combustible is brought into contact with the blade of the blower and supplied into the incinerator.
본 발명은 상기된 문제점을 해결하는 것에 과제를 가진다.The present invention has a problem in solving the above problems.
본 발명은 통상의 난방 또는 스팀제조 보일러나 화력 발전기에 구비된 연소실의 상단에 접속된 배기관, 상기 연소실 내의 하단에 마련된 점화원, 상기 점화원에 인접하여 상기 연소실 내에 배치된 노즐, 상류단이 연료가스공급원에 접속되어 있고 타단이 상기 노즐에 접속되어 기화된 연료가스를 상기 노즐에 공급하는 연료가스공급관, 상기 연료가스공급관 도중에 접속된 혼합부, 상기 연소실의 일측 하단에 일단이 접속되거나 상기 연료가스공급관의 하류단에 일단이 접속되고 타단이 공기공급원에 접속되고 도중에 공기유량조절밸브가 개재된 공기공급관, 및 상기 혼합부에 구비된 입구에 하류단이 접속되어 있고 상류단이 가연성 분말 공급원에 접속된 가연성 분말 공급관을 포함하고 있는 가연성 분말용 연소장치를 제공함으로써, 상기 과제를 해결할 수 있다. The present invention provides an exhaust pipe connected to an upper end of a combustion chamber provided in a conventional heating or steam-producing boiler or a thermal power generator, an ignition source provided at a lower end of the combustion chamber, a nozzle disposed in the combustion chamber adjacent to the ignition source, and an upstream end of the fuel gas supply source. A fuel gas supply pipe connected to the other end and connected to the nozzle to supply vaporized fuel gas to the nozzle, a mixing unit connected to the fuel gas supply pipe, and one end connected to a lower end of one side of the combustion chamber, or An air supply pipe having one end connected to the downstream end, the other end connected to the air supply source, and an air supply pipe interposed with an air flow control valve in the middle, and a downstream end connected to the inlet provided in the mixing section, and the upstream end connected to the combustible powder supply source. By providing a combustor for combustible powder comprising a powder supply pipe, the above problem is solved. Can.
본 발명은 상기와 같은 과제해결수단에 의해 가연성 분말이 연소실에 연속적으로 공급되어 연료가스와 함께 연소되어서 연료원이 되게 하여, 난방 또는 스팀제조 보일러나 화력 발전기의 가동에 필요되는 연료 가스의 양을 절감하여 난방 또는 스팀제조 보일러나 화력 발전기의 운용비용을 절감함과 동시에, 음식쓰레기, 사체, 분뇨와 같은 가연성 쓰레기의 처리를 위한 연소방안, 매립방안 또는 퇴비화 방안에서 발생되는 환경파괴 문제를 극복할 수 있다. According to the present invention, the combustible powder is continuously supplied to the combustion chamber and combusted together with the fuel gas to be a fuel source by means of the above-described problem solving means, so that the amount of fuel gas required for the operation of a heating or steam producing boiler or a thermal power generator is reduced. This reduces the operating costs of heating or steam-producing boilers or thermal power generators, while at the same time overcoming environmental degradation issues arising from combustion, landfill or composting schemes for the treatment of combustible waste such as food waste, carcasses and manure. Can be.
도 1은 본 발명에 따른 실시예의 가연성 분말용 연소장치를 도시한 개념도, 및
도 2는 도 1의 혼합부에 대한 다른 실시예를 도시한 도면.1 is a conceptual diagram showing a combustion device for a combustible powder of an embodiment according to the present invention, and
2 shows another embodiment of the mixing section of FIG.
이하, 본 발명에 따른 실시예의 가연성 분말용 연소장치가 도 1 및 도 2를 참조하여 상세히 설명될 것이다.Hereinafter, the combustion apparatus for combustible powders of the embodiment according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 and 2.
도 1에는 본 실시예의 가연성 분말용 연소장치가 부호 100으로 지시되어 있다.1, the combustion apparatus for combustible powders of this embodiment is indicated by the
상기 연소장치(100)는 통상의 난방 또는 스팀제조 보일러나 화력 발전기에 구비된 연소장치로서, 가연성 분말 공급에 필요되는 구성만 상이하고 나머지 구성을 종래의 연소장치와 동일하다.The
상기 연소장치는 연소실(10), 상기 연소실(10)의 상단에 접속된 배기관(14), 상기 연소실(10) 내의 상단에 내장되어 예를 들면 물과 같은 액체를 저장하게 되는 탱크(15), 상기 연소실(10) 내의 하단에 마련된 점화원(16), 상기 점화원(16)에 인접하여 상기 연소실(10) 내에 배치된 노즐(17), 상류단이 연료가스공급원(21)에 접속되어 있고 타단이 상기 노즐(17)에 접속되어 기화된 연료가스를 상기 노즐(17)에 공급하는 연료가스공급관(20), 상기 연료가스공급관(20) 도중에 접속된 혼합부(30), 상기 연료가스공급관(20)의 하류단에 일단이 접속되고 타단이 공기공급원(11)에 접속되고 도중에 공기유량조절밸브(13)가 개재된 공기공급관(12), 및 상기 혼합부(30)에 구비된 입구(31)에 하류단이 접속되어 있고 상류단이 가연성 분말공급원(40)에 접속된 가연성 분말 공급관(50)을 포함하고 있다.The combustion apparatus includes a
상기 연소장치는 상기 가연성 분말 공급원(40)이 호퍼인 경우에는 상기 가연성 분말 공급관(50)의 도중에 개재된 로터리밸브(51)를 더 포함할 수 있다.When the combustible
상기 혼합부(30)는 제1실시예로서 도 1에 도시된 바와 같이, 사이클론이 될 수 있고, 이 경우에는 연료가스공급관(20)의 상류단이 상기 혼합부(30)의 상단 측벽에 접선방향으로 접속되어 있고, 상기 입구(31)가 상기 혼합부(30)의 천정벽부 일측에 접속되어 있어서, 상기 연료가스공급관(20)의 상류단으로부터 유입된 연료가스가 상기 혼합부(30)의 측벽부를 따르면서 상기 혼합부(30)의 출구쪽으로 유동하는 흐름이 상기 혼합부(30) 내에서 발생되게 되고, 이때 입구(31)를 경유하여 상기 혼합부(30) 내로 유입되는 가연성 분말이 상기 연료가스의 흐름을 따라 함께 이동하여 상기 혼합부(30)의 출구쪽으로 이동하게 되며, 결국 연료가스공급관(20)의 하류단에 접속된 노즐(17)로 이동하게 된다.The
상기 가연성 분말 공급관(50)의 도중에 개재된 로터리밸브(51)는 밸브판의 회전수에 따라 상기 혼합부(30)에 투입되는 상기 가연성 분말의 양을 조절할 수 있고 상기 혼합부(30)에서 형성된 압력이 상기 가연성 분말 공급원(40)인 호퍼에 접속되지 않게 하는 작용을 한다.The
상기 혼합부(30)는 제2실시예로서 도 2에 도시된 바와 같이 이젝터가 될 수 있고, 이 때에는 상기 가연성 분말 공급관(50)의 도중에 개재된 로터리밸브(51)는 밸브판의 회전수에 따라 상기 이젝터인 혼합부(30)에 투입되는 상기 가연성 분말의 양을 조절할 수 있고 상기 이젝터인 혼합부(30)에서 형성된 음압원이 상기 가연성 분말 공급원(40)인 호퍼에 접속되지 않게 하는 작용을 한다.The
그 이유는 밸브판이 하우징에 회전가능하게 기밀적으로 미끄럼접촉하고 있기 때문이며, 이에 대한 상세한 구성은 본 발명에 의해 출원되어 계류중인 특허출원 제10-2013-028146호에 개시되어 있다.The reason for this is that the valve plate is in a rotatably hermetic sliding contact with the housing, the detailed configuration of which is disclosed in pending patent application No. 10-2013-028146 filed by the present invention.
본 실시예의 연소장치에서 사용되는 연료가스는 예를 들면, 천연가스, 석탄가스, 오일가스, 액화석유가스(프로판, 부탄) 등이 될 수 있다.The fuel gas used in the combustion apparatus of this embodiment may be, for example, natural gas, coal gas, oil gas, liquefied petroleum gas (propane, butane) or the like.
또한, 본 실시예의 연소장치에서 사용되는 가연성 분말은 종이분말, 천분말, 목재분말, 석탄분말, 고무분말, 수지분말, 황분말 유기물로 되어 있는 음식쓰레기분말, 사체분말, 또는 분뇨 등이 될 수 있다. In addition, the combustible powder used in the combustion device of the present embodiment may be paper powder, cloth powder, wood powder, coal powder, rubber powder, resin powder, food waste powder made of organic sulfur powder, carcass powder, or manure. have.
상기와 같이 구성된 가연성 분말용 연소장치(100)는 다음과 같이 작동될 수 있다.
먼저, 상기 연료가스공급관(20)의 상류단에 개재된 도시되지 않은 온오프밸브와 상기 공기공급관(12)의 도중에 개재된 공기유량조절밸브(13)를 개방하면, 상기 연료가스공급원(21)의 연료가스가 연료가스공급관(20)에 유입되어 상기 혼합부(30)를 경유하게 되면서 공기공급관(12)에서 유입되는 공기와 함께 노즐(17)을 통하여 점화원(16)에 분사되어 점화원(16)의 불꽃에 의해 화염이 되어 상기 탱크(15)를 가열하게 되며, 연소된 연소가스는 배기관(14)을 통하여 대기로 방출되게 된다. 이 때에 공기유량조절밸브(13)의 개도를 조절하여 연소실(10)에 노즐(17)을 통하여 적정 유량의 공기를 주입하여 상기 연소실에 분사된 상기 연료가스가 완전연소되게 한다. First, when the on-off valve (not shown) interposed in the upstream end of the fuel
이 상태에서, 로터리밸브(51)를 가동하면, 상기 가연성 분말 공급원(40)에서 가연성 분말이 상기 가연성 분말 공급관(50) 내로 연속적으로 유입되어 상기 혼합부(30)에서 상기 연료가스와 혼합되고 이어서 공기와 혼합되어 노즐(17)을 통하여 점화원(16)에 연속적으로 분사되게 되어, 연소실(10) 내에서 상기 연료가스와 함께 화염이 되어서 탱크(15)를 가열하기 위한 연료로서 작용하게 되며, 연소된 연소가스가 배기관(14)을 통하여 대기로 방출되게 된다. 이 때에, 공기유량조절밸브(13)의 개도를 조절하여 상기 연료가스와 함께 연소실에 분사된 가연성 분말이 완전연소될 수 있는 유량의 공기를 연소실(10) 내에 주입하게 된다.In this state, when the
상기 실시예에서 공기공급관(12)이 상기 연료가스공급(20)의 하류단에 접속된 것으로 설명되어 있지만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 공기공급관(12)이 연소실(10)의 일측 하단에 접속되어도 된다. Although the
상기와 같이 구성된 가연성 분말용 연소장치(100)는 가연성 분말이 연소실에 연속적으로 공급되어 연료가스와 함께 연소되어서 연료원이 되게 하여, 난방 또는 스팀제조 보일러나 화력 발전기의 가동에 필요되는 연료가스의 양을 절감하여 난방 또는 스팀제조 보일러나 화력 발전기의 운용(에너지)비용을 절감함과 동시에, 음식쓰레기, 사체, 분뇨와 같은 가연성 쓰레기의 처리를 위한 매립방안 또는 퇴비화 방안에서 발생되는 환경파괴 문제를 극복할 수 있다.
The
10; 연소실, 20; 연료가스공급관, 30; 혼합부, 40; 가연성 분말 공급원, 50; 가연성 분말 공급관, 51; 로터리밸브, 100; 연소장치10; Combustion chamber, 20; Fuel gas supply pipe, 30;
Claims (4)
상기 연소실(10)의 상단에 접속된 배기관(14),
상기 연소실(10) 내의 하단에 마련된 점화원(16),
상기 점화원(16)에 인접하여 상기 연소실(10) 내에 배치된 노즐(17),
상류단이 연료가스공급원(21)에 접속되어 있고 타단이 상기 노즐(17)에 접속되어 기화된 연료가스를 상기 노즐(17)에 공급하는 연료가스공급관(20),
상기 연료가스공급관(20) 도중에 접속된 혼합부(30),
상기 연소실(10)의 일측 하단에 일단이 접속되거나 상기 연료가스공급관(20)의 하류단에 일단이 접속되고 타단이 공기공급원(11)에 접속되고 도중에 공기유량조절밸브(13)가 개재된 공기공급관(12), 및
상기 혼합부(30)에 구비된 입구(31)에 하류단이 접속되어 있고 상류단이 가연성 분말 공급원(40)에 접속된 가연성 분말 공급관(50)을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 가연성 분말용 연소장치.Combustion chamber (10),
An exhaust pipe 14 connected to an upper end of the combustion chamber 10,
Ignition source 16 provided at the lower end in the combustion chamber 10,
A nozzle 17 disposed in the combustion chamber 10 adjacent to the ignition source 16,
A fuel gas supply pipe 20 for supplying vaporized fuel gas to the nozzle 17 with an upstream end connected to the fuel gas supply source 21 and the other end connected to the nozzle 17,
A mixing portion 30 connected in the middle of the fuel gas supply pipe 20,
One end is connected to the lower end of one side of the combustion chamber 10 or one end is connected to the downstream end of the fuel gas supply pipe 20, the other end is connected to the air supply source 11, the air flow control valve 13 is interposed in the air Supply pipe 12, and
Combustion for combustible powders, characterized in that the downstream end is connected to the inlet 31 provided in the mixing section 30 and the upstream end is connected to the combustible powder supply 40. Device.
상기 혼합부(30)는 사이클론 또는 이젝터이고,
연료가스공급관(20)의 상류단이 상기 혼합부(30)의 상단 측벽에 접선방향으로 접속되어 있고,
상기 입구(31)가 상기 혼합부(30)의 천정벽부 일측에 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 가연성 분말용 연소장치.The method of claim 1,
The mixing unit 30 is a cyclone or ejector,
The upstream end of the fuel gas supply pipe 20 is connected in tangential direction to the upper sidewall of the mixing section 30,
Combustor for the combustible powder, characterized in that the inlet 31 is connected to one side of the ceiling wall portion of the mixing section (30).
상기 가연성 분말 공급원(40)은 호퍼이고,
상기 가연성 분말 공급관(50)의 도중에는 로터리밸브(51)가 개재되어 있는 것을 특징으로 하는 가연성 분말용 연소장치.The method of claim 2,
The combustible powder source 40 is a hopper,
Combustion apparatus for combustible powder, characterized in that the rotary valve 51 is interposed in the middle of the combustible powder supply pipe (50).
상기 연소실(10) 내의 상단에 내장되어 가열되는 탱크(15)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가연성 분말용 연소장치. 4. The method according to any one of claims 1 to 3,
Combustor for the combustible powder, characterized in that it further comprises a tank (15) that is built-in and heated at the upper end in the combustion chamber (10).
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