KR101361483B1 - Boiler using biomass solid fuel - Google Patents
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Abstract
보일러 본체의 수순환을 원활하게 하고 열이나 외부 응력에 대해 내구성을 크게 향상시킬 수 있도록 한 바이오매스 고체연료 보일러가 개시되어 있다. 본 발명에 따른 바이오매스 고체연료 보일러는, 고체연료를 공급하는 연료공급부와, 고체연료를 연소시키는 연소장치와, 연소열을 이용하여 물을 가열하는 보일러 본체를 구비하는 바이오매스 고체연료 보일러에 있어서, 상기 본체는 그 내부에 연소실이 구비되어 있고, 상기 연소실과 본체 사이에 다수의 연관이 설치되고, 상기 연소실의 내부에 상기 연소장치가 내장되어 설치되며, 상기 연소실은 고체연료의 직접 연소가 이루어지는 연소부와, 상기 연소부의 후방 하단에 인접하여 위치하며 재나 슬러지를 수집하여 외부로 배출시키는 재 처리부를 포함하는 것을 특징으로 한다.A biomass solid fuel boiler is disclosed which facilitates the circulation of the boiler body and greatly improves the durability against heat or external stress. In the biomass solid fuel boiler according to the present invention, a biomass solid fuel boiler comprising a fuel supply unit for supplying solid fuel, a combustion device for burning solid fuel, and a boiler body for heating water using combustion heat, The main body is provided with a combustion chamber therein, a plurality of associations are installed between the combustion chamber and the main body, the combustion device is installed in the interior of the combustion chamber, the combustion chamber is a combustion in which direct combustion of solid fuel is made And a ash processing unit positioned adjacent to the rear lower end of the combustion unit and collecting ash or sludge and discharged to the outside.
Description
본 발명은 바이오매스 고체연료 보일러에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 바이오매스 에너지로 각광받고 있는 우드 펠릿과 같은 고체연료를 사용하는 보일러로서, 연소실 내부에 연소장치를 설치함으로써, 보일러 본체의 물순환을 원활하게 함과 동시에 열교환 효율을 크게 향상시킬 수 있도록 한 바이오매스 고체연료 보일러에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a biomass solid fuel boiler, and more particularly to a boiler using solid fuel, such as wood pellets, which has been spotlighted as biomass energy. The present invention relates to a biomass solid fuel boiler that facilitates and greatly improves heat exchange efficiency.
최근 지구 온난화에 따른 기후변화 문제가 인류의 생존에 심각한 위협으로 대두되면서 신 재생 에너지에 대한 관심이 높아지고, 기존 화석연료를 대체하기 위한 투자가 급격하게 증가하고 있다. Recently, as the problem of climate change due to global warming is a serious threat to human survival, interest in renewable energy is increasing, and investment to replace existing fossil fuels is rapidly increasing.
이와 관련하여 기존의 석탄을 이용하는 보일러와는 다른 바이오매스 고체연료를 이용하는 보일러에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. In this regard, studies are being actively conducted on boilers using biomass solid fuels, which are different from conventional coal-fired boilers.
보통 바이오매스 고체연료는 에너지 전용의 작물과 나무, 농산품과 사료작물, 농장 폐기물과 찌꺼기 등의 폐기물에서 추출된 재생 가능한 에너지이다.Biomass solid fuels are usually renewable energy derived from wastes such as crops and trees dedicated to energy, agricultural products and feed crops, and farm wastes and debris.
이러한 바이오매스 고체연료를 사용할 경우에 에너지를 자급자족할 수 있을 뿐 아니라 환경오염을 크게 줄일 수 있는 이점이 있다. In the case of using such biomass solid fuel, energy can be self-sufficient and greatly reduce environmental pollution.
바이오매스 고체연료를 이용하기 위한 현재의 보일러 연소 방식은 크게 종래 석탄을 연료로 하기 위해 사용되고 있는 컨베이어 벨트나 체인 구동식의 이동화격자 방식과, 우드 펠릿을 주로 연소시키기 위해 사용되고 있는 연소기 타입, 도가니 타입, 접시 타입 등으로 구분된다. The current boiler combustion method for using biomass solid fuel is mainly a conveyor belt or a chain-driven mobile grating method which is conventionally used for fueling coal, and a combustor type and crucible type which are mainly used for burning wood pellets. , Plate type, and the like.
그러나 종래의 보일러 연소 방식은 다음과 같은 각각의 단점이 있다. However, the conventional boiler combustion method has the following disadvantages.
즉, 컨베이어 벨트(체인) 등의 이동화 격자 방식은 복잡한 기계구조에 따른 제작비용 과다는 물론, 보일러 하부에 차지하는 크기 등으로 인해 고효율의 보일러 (연소기) 제작에 문제점이 있으며, 가정용 등 소형 보일러 제작에는 적합하지 않은 특성이 있다. In other words, the transfer lattice method of the conveyor belt (chain) has a problem in producing a highly efficient boiler (combustor) due to the excessive manufacturing cost due to the complicated mechanical structure, and the size occupied in the lower part of the boiler. There is an unsuitable characteristic.
또한, 주로 목재 펠릿을 연소하기 위해 사용되는 연소기 타입 및 도가니 타입의 연소 방식은 저품질의 펠릿을 연소시킬 때 자주 발생하는 슬러지와 재 처리 문제가 있어 보일러 하자 발생의 근본적인 원인을 제공하고 있고, 연소기 구조상 상업용 및 산업용의 중, 대형 보일러용 연소기를 제작하기가 현실적으로 쉽지 않다.
In addition, the combustor type and crucible type combustion methods, which are mainly used to burn wood pellets, have the sludge and reprocessing problems that often occur when burning low quality pellets, thereby providing a fundamental cause of boiler defects. It is not realistically easy to produce combustors for commercial and industrial medium and large boilers.
이에 도 1 및 도 2에서 보는 바와 같이, 본 출원인이 출원하여 등록한 대한민국 등록특허 제0959697호는 상기 보일러의 전체 크기를 작게 하면서, 연소기 내부의 슬러지 및 재를 효과적으로 외부로 배출할 수 있도록 하는 기술을 특징으로 하는 것이다. 1 and 2, Korean Patent No. 0959697, filed and registered by the present applicant, provides a technique for effectively discharging sludge and ash inside the combustor to the outside while reducing the overall size of the boiler. It is characterized by.
도 1 및 도 2를 참조하면, 종래의 보일러는 보일러 본체(12)와 연소장치(11)를 구비하는데, 상기 연소장치(11)는 보일러 본체(12)의 하부에 용접 등의 방법으로 결합하여 있는 구조이다. 1 and 2, the conventional boiler has a
즉, 도 2에서 보듯이, 종래의 보일러는 연소장치(11)의 설치구조 때문에 연소실(30)과 본체(12) 사이의 공간(33)이 단면상으로 보았을 때, 원형으로 연통되지 못하고 폐쇄형이 될 수밖에 없게 된다. 이렇게 되면, 본체(12) 안의 보일러 수(水) 순환이 원활하지 않게 되는 문제점이 발생하게 된다. 이렇게 물의 순환이 원활하지 못하면, 보일러의 성능 및 효율이 떨어지게 된다.That is, as shown in FIG. 2, the conventional boiler is closed in communication with the
또한, 종래의 보일러는 보일러 본체(12)와 연소장치(11)의 접합부(35) 지점이 취약하여 외부 응력이나 열에 견디기가 어려워서 파손될 가능성이 있게 된다.In addition, the conventional boiler has a weak point of the
또한, 도시되지는 않았지만 스크류의 길이가 길어지게 되면 열변형에 의해 쳐짐 현상이 발생할 수 있고, 스크류를 제작하는 특수한 재질의 원가가 크게 비싸기 때문에 길이가 길어지게 되면 전체적인 단가도 비싸지는 단점이 있다. In addition, although not shown, if the length of the screw is long, the deflection may occur due to thermal deformation, and the cost of the special material for manufacturing the screw is very expensive, so if the length is longer, the overall unit price is expensive.
미설명부호 17은 스크류를 구동시키기 위한 구동부이며, 18은 보일러 가동시 고체연료에 대한 초기 점화를 하기 위한 점화부이며, 19는 고체연료의 효과적인 완전연소를 도와주는 송풍장치이며, 20은 고체연료를 공급하는 연료공급관이며, 24는 프레임이다.
본 발명의 목적은 상기의 문제점들을 해결하기 위한 것으로, 보일러 내부의 수(水)순환을 원활하게 할 수 있도록 한 바이오매스 고체연료 보일러를 제공하는 데 있다.An object of the present invention is to solve the above problems, to provide a biomass solid fuel boiler to facilitate the water circulation in the boiler.
본 발명의 다른 목적은 연소장치를 보일러 본체의 내부에 설치함으로써 연소장치가 본체에 별도로 결합하여 있을 때 발생하는 외부 응력에 의한 파손을 방지할 수 있도록 한 바이오매스 고체연료 보일러를 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide a biomass solid fuel boiler which can prevent damage caused by external stress generated when the combustion device is separately coupled to the body by installing the combustion device inside the boiler body.
본 발명의 또 다른 목적은 연소장치 및 스크류의 길이가 길어졌을 때 열변형에 의한 쳐짐 현상을 방지할 수 있도록 한 바이오매스 고체연료 보일러를 제공하는 데 있다.Still another object of the present invention is to provide a biomass solid fuel boiler which can prevent sagging due to thermal deformation when the length of the combustion device and the screw is increased.
본 발명의 또 다른 목적은 재질의 원가가 비싼 스크류의 길이를 최소화함으로써 전체적인 원가를 절감할 수 있도록 한 바이오매스 고체연료 보일러를 제공하는 데 있다.It is another object of the present invention to provide a biomass solid fuel boiler which can reduce the overall cost by minimizing the length of the expensive screw material.
상기 목적들을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 바이오매스 고체연료 보일러는, 고체연료를 공급하는 연료공급부와, 고체연료를 연소시키는 연소장치와, 연소열을 이용하여 물을 가열하는 본체를 구비하는 바이오매스 고체연료 보일러에 있어서,
상기 본체는 상기 연료공급부로부터 고체연료의 연소로 인해 발생하는 슬러지나 재를 배출하기 위한 슬러지배출구까지 연장되어 형성되고, 상기 본체의 내부에 본체의 길이방향을 따라서 연소실이 구비되어 있고, 상기 연소실과 본체 사이에 다수의 배기가스용 연관이 설치되고, 상기 연소실의 내부에 상기 연소장치가 연소실의 길이방향을 따라서 나란히 설치되며, 상기 본체와 연소실 사이의 공간은 연료공급부쪽에서 정단면상으로 보았을 때 폐쇄되지 않고 개방된 형상을 취하며, 상기 연소실은 고체연료의 직접 연소가 이루어지는 연소부와, 상기 연소부의 후방 하단에 인접하여 위치하며 재나 슬러지를 수집하여 외부로 배출시키는 재 처리부를 포함하며, 상기 연소부는 연소장치와 고체연료를 이송시키는 제 1스크류를 구비하고, 상기 재 처리부는 재나 슬러지를 수집하기 위한 수집장치와 그들을 외부로 이동시키기 위한 제 2스크류를 구비하는 것을 특징으로 한다.
In order to achieve the above objects, the biomass solid fuel boiler according to the present invention, a fuel supply unit for supplying a solid fuel, a combustion device for burning solid fuel, and a biomass having a body for heating water using the heat of combustion In solid fuel boilers,
The main body is formed to extend from the fuel supply to the sludge discharge port for discharging sludge or ash generated by the combustion of the solid fuel, the combustion chamber is provided along the longitudinal direction of the main body inside the main body, A plurality of exhaust gas associations are provided between the main bodies, and the combustion apparatus is installed in the combustion chamber side by side along the longitudinal direction of the combustion chamber, and the space between the main body and the combustion chamber is not closed when viewed from the fuel supply side in front cross section. The combustion chamber includes a combustion unit in which direct combustion of solid fuel is performed, and a reprocessing unit positioned adjacent to the rear lower end of the combustion unit and collecting ash or sludge and discharged to the outside. The reprocessing unit includes a combustion device and a first screw for transferring solid fuel. In that it comprises a second screw for collection device for collecting ashes and sludges with them to go to the external features.
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상기 연소장치는 상기 연소실 하부의 연소실 내벽에 다수의 지지판에 의해 이격되어 설치되는 것을 특징으로 한다.
The combustion apparatus is characterized in that spaced apart by a plurality of support plates on the inner wall of the combustion chamber of the lower combustion chamber.
상기 연소장치의 일단은 열적 변형에 적응할 수 있도록 슬리이브 파이프를 매개로 하여 연소실 뚜껑에 설치되는 것을 특징으로 한다.
One end of the combustion device is characterized in that it is installed on the lid of the combustion chamber via the sleeve pipe so as to adapt to the thermal deformation.
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상기 제 1스크류의 일단은 구동부에 연결되고, 그의 타단은 베어링을 매개로 본체 후방에 지지되는 것을 특징으로 한다.One end of the first screw is connected to the drive unit, the other end is characterized in that supported on the rear of the body via a bearing.
본 발명에 의하면, 바이오매스 고체연료 보일러는 보일러 본체 내부의 수순환을 원활하게 하여 열교환 효율을 크게 향상시킬 수 있는 장점이 있다.According to the present invention, the biomass solid fuel boiler has an advantage of greatly improving the heat exchange efficiency by smoothly circulating the water inside the boiler body.
또한, 본 발명에 의하면, 연소장치를 보일러 본체의 내부에 설치함으로써 연소장치가 본체에 별도로 결합하여 있을 때 발생하는 외부 응력에 의한 파손을 방지할 수 있는 장점이 있는 것이다.In addition, according to the present invention, by installing the combustion device inside the boiler body there is an advantage that can be prevented by the external stress caused when the combustion device is separately coupled to the body.
또한, 본 발명에 의하면, 연소장치 및 스크류의 길이가 길어졌을 때 열변형에 의한 쳐짐 현상을 방지할 수 있는 장점이 있다.In addition, according to the present invention, there is an advantage that can prevent sagging due to thermal deformation when the length of the combustion device and the screw is lengthened.
또한, 본 발명에 의하면, 재질의 원가가 비싼 스크류의 길이를 최소화함으로써 전체적인 원가를 크게 절감할 수 있는 장점이 있다.In addition, according to the present invention, there is an advantage that can greatly reduce the overall cost by minimizing the length of the expensive screw material.
도 1은 종래의 바이오매스 고체연료 보일러의 전체적인 형태를 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1의 보일러의 구조를 개략적으로 보여주는 종단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 바이오매스 고체연료 보일러를 도시한 사시도이다.
도 4는 도 3의 정면도이다.
도 5는 도 3의 내부를 도시한 측단면도이다.
도 6은 도 3에서 연소부와 재 처리부를 확대하여 도시한 확대사시도이다.
도 7은 도 3의 보일러의 구조를 개략적으로 보여주는 종단면도이다.1 is a perspective view showing the overall shape of a conventional biomass solid fuel boiler.
2 is a longitudinal sectional view schematically showing the structure of the boiler of FIG.
3 is a perspective view of a biomass solid fuel boiler according to the present invention.
4 is a front view of Fig.
FIG. 5 is a side cross-sectional view illustrating the interior of FIG. 3.
6 is an enlarged perspective view illustrating an enlarged view of the combustion unit and the reprocessing unit in FIG. 3.
7 is a longitudinal sectional view schematically showing the structure of the boiler of FIG. 3.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바이오매스 고체연료 보일러에 대하여 구체적으로 설명한다.
Hereinafter, a biomass solid fuel boiler according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명에서는 보일러의 구조와 개량된 부분에 대해서만 설명하지만, 상기 종래기술에 언급한 바와 같이, 연료공급부, 스크류를 회전시키기 위한 구동부, 고체연료를 점화시키는 점화부 등은 보일러를 구성함에 있어서 당연히 필요한 구성으로서 당업자들에게는 널리 알려진 사실이기에 그 구체적인 구성이나 동작에 대해서는 설명하지 않도록 한다.
In the present invention, only the structure and the improved part of the boiler will be described. However, as mentioned in the related art, the fuel supply unit, the drive unit for rotating the screw, the ignition unit for igniting the solid fuel, etc. are naturally necessary in constructing the boiler. Since the configuration is well known to those skilled in the art, the detailed configuration or operation thereof will not be described.
도 3은 본 발명에 따른 바이오매스 고체연료 보일러를 도시한 사시도이고, 도 4는 도 3의 정면도이다.3 is a perspective view showing a biomass solid fuel boiler according to the present invention, Figure 4 is a front view of FIG.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 보일러(100)는 바이오매스 고체연료를 연소시켜서 얻은 연소열을 이용하여 본체(110)의 물을 가열하는 연관식의 구조를 가진다. 상기 본체(110)의 내부에는 본체의 길이방향을 따라서 연소실(135)이 형성되어 있고, 상기 연소실(135)의 하부에는 고체연료를 연소시키는 연소장치(120)가 연소실의 길이방향을 따라서 나란히 설치되어 있다.
상기 본체는 상기 연료공급부로부터 고체연료의 연소로 인해 발생하는 슬러지나 재를 배출하기 위한 재/슬러지배출구까지 연장되어 형성되어 있다.As shown in Figure 3 and 4, the
The main body extends from the fuel supply part to ash / sludge discharge ports for discharging sludge or ash generated by combustion of solid fuel.
이때, 상기 연소장치(120)가 본체의 연소실(135) 내부에 설치되는 것이 본 발명에서는 큰 특징이 되는 것이다.At this time, the
상기 연소장치(120)에는 연소시 발생하는 슬러지와 재를 효과적으로 처리할 수 있도록 제 1스크류(130)가 설치된다. 상기 제 1스크류(130)는 열에 강한 재질로 제작하는 것이 바람직하고, 내부에 유체가 유동할 수 있도록 중공 파이프로 이루어진다.The
또한, 상기 연소장치(120)는 연소실 내부에 설치되어 있기 때문에, 열에 의해 팽창될 수 있고 보일러의 가동이 중단되면 연소장치가 수축될 수도 있다. 이러한 열변형에 용이하게 적응할 수 있도록, 상기 연소장치(120)는 연소실 뚜껑(113)에 슬리이브 파이프(115)를 설치한 후에, 그 슬리이브파이프(115)에 삽입하여 설치할 수 있다. In addition, since the
이렇게 함으로써, 상기 연소장치(120)는 슬리이브파이프(115) 내에서 열적 팽창이나 수축에 연동하여 움직일 수 있는 것이다.
By doing so, the
도면에서는 연소장치(120)를 2개로 한 것을 도시하고 있지만, 사용 용량에 따라서 1개 또는 2개 이상으로 구성할 수 있으며, 이러한 것은 당업자라면 충분히 이해할 수 있을 것이다.Although the drawing shows that two
미설명부호인 117은 상기 연소장치(120)에 고체연료를 공급하기 위한 연료공급부이다.
도 5는 도 3의 내부를 도시한 측단면도이다.FIG. 5 is a side cross-sectional view illustrating the interior of FIG. 3. FIG.
도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 바이오매스 고체연료 보일러는 크게, 그 내부가 연소부(A)와 재 처리부(B)로 구분될 수 있다.Referring to FIG. 5, the biomass solid fuel boiler according to the present invention may be largely divided into a combustion unit A and a reprocessing unit B.
상기 재 처리부(B)는 상기 연소부(A)의 후방 하단에 인접하여 위치하며, 상기 연소부(A)에서 연소되어 생긴 재나 슬러지를 수집하여 외부로 배출하는 역할을 한다.The reprocessing unit (B) is located adjacent to the rear lower end of the combustion unit (A), and serves to collect and discharge the ash or sludge produced by the combustion unit (A) to the outside.
상기 연소부(A)는 고체연료의 직접 연소가 이루어지는 곳으로 화염과 고온의 열이 발생되는 곳이고, 상기 재 처리부(B)는 연소된 재를 처리하는 곳으로 연소부(A)에 비해서는 온도가 상당히 낮은 곳이다.The combustion unit (A) is a place where direct combustion of solid fuel occurs, where flames and high temperature heat are generated, and the ash processing unit (B) is a place for treating combusted ashes as compared to the combustion unit (A). The temperature is quite low.
상기 연소부(A)에서는, 상기 연소실(135)의 하부를 따라가면서 연소장치(120)가 나란하게 설치되는데, 상기 연소장치(120)는 지지판(123)에 의해 연소실 내벽(137)에 지지된다. 이런 구조를 보면, 상기 연소장치(120)는 상기 연소실 내벽(137)으로부터 이격되어 설치된 형태를 취하고 있다.In the combustion unit (A), the
또한, 상기 연소장치(120)의 상단에는 그것과 나란하게 제 1스크류(130)가 설치되게 되고, 상기 제 1스크류(130)는 도시되지 않은 구동부에 의해 회전되면서 슬러지와 재를 이송하게 되는 것이다.In addition, the
상기 제 1스크류(130)는 내부로 유체가 순환되는 중공의 파이프로 이루어져 있어서, 연소시 발생하는 어떠한 고열에도 스크류 자체가 견딜 수 있기 때문에, 열에 의한 변형이나 녹는 현상 등의 문제없이 고체연료 이송과 슬러지 및 재의 배출 기능을 수행할 수 있는 것이다.The
상기 재 처리부(B)는 상기 연소부(A)로부터 이동되어 온 재나 슬러지를 수집하기 위한 수집장치(150)와, 재나 슬러지를 외부로 배출하기 위한 제 2스크류(160)로 이루어진다.The ash processing unit B includes a
상기 본체(110)와 연소실 내벽(137) 사이에는 다수의 연관(140)이 설치되어 있으며, 본체(110)에 충진된 물은 연소실(135)에서 발생하는 열과 열교환이 이루어져 포화증기 및 온수가 만들어지고, 그 포화증기 및 온수를 필요한 곳으로 이동시켜 사용할 수 있는 것이다.
A plurality of
도 6은 도 3에서 연소부와 재 처리부를 확대하여 도시한 확대사시도이다.6 is an enlarged perspective view illustrating an enlarged view of the combustion unit and the reprocessing unit in FIG. 3.
도 6에 참조하면, 상기 연소부(A)와 재 처리부(B)는 인접하여 위치되어 있으며, 상기 연소부(A)로부터 재나 슬러지를 낙하시켜 수집할 수 있도록 상기 재 처리부(B)는 상기 연소부(A)의 아래쪽에 설치되는 것이 바람직하다.Referring to FIG. 6, the combustion unit A and the reprocessing unit B are located adjacent to each other, and the reprocessing unit B is configured to drop ash or sludge from the combustion unit A so as to be collected. It is preferable to be provided below the part A.
상기 연소부(A)에는 연소장치(120)와 제 1스크류(130)가 구비되어 있으며, 상기 제 1스크류(130)는 유체를 이동시킬 수 있도록 중공의 파이프로 구성된다. 이때, 상기 제 1스크류(130)의 일단은 구동부(미도시)에 연결되고, 그의 타단은 베어링(미도시)을 매개로 본체(110) 후방에 지지된다.The combustion unit A is provided with a
또한, 상기 재 처리부(B)에는 재나 슬러지를 수집할 수 있도록 호퍼 형태로 된 수집장치(150)와 그들을 외부로 이동시키기 위한 제 2스크류(160)를 구비한다.In addition, the ash processing unit (B) is provided with a
상기 제 2스크류(160)는 제 1스크류(130)보다 직경이 작은 것을 사용할 수 있으며, 재 처리부(B)의 온도가 높지 않기 때문에 중공의 파이프를 사용하지 않고 일반적인 스크류를 사용할 수도 있다.
The
도 7은 도 3의 보일러의 구조를 개략적으로 보여주는 종단면도이다.7 is a longitudinal sectional view schematically showing the structure of the boiler of FIG. 3.
도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 바이오매스 고체연료 보일러는 다수의 연관(140)을 구비하고 있어서, 배기가스가 이동하는 상기 연관(140)과 상기 본체(110) 안에 충진된 물이 열교환하여 포화증기 및 온수를 만드는 효율을 크게 향상시킬 수 있는 것이다.As shown in FIG. 7, the biomass solid fuel boiler according to the present invention includes a plurality of
도면에서 보면 알 수 있듯이, 상기 본체(110)와 연소실(135) 사이의 공간은 연료공급부(117)쪽에서 정단면상으로 보았을 때 폐쇄되지 않고 개방된 원형의 형상을 취하고 있다.As can be seen from the figure, the space between the
이와 같이, 본 발명에서는 연소실(135) 내부에 연소장치(120)를 설치한 것을 주된 특징으로 하고 있으며, 그러한 설치를 구현하기 위해서 연소장치의 열적 팽창이나 수축에 적응할 수 있어야 했으며, 그를 위해 용접이나 별도의 접합수단을 사용하지 않고 슬리이브파이프를 이용한 것이다.
As such, the present invention is characterized in that the
이하, 본 발명에 따른 바이오매스 고체연료 보일러의 동작에 대하여 설명한다.Hereinafter, the operation of the biomass solid fuel boiler according to the present invention will be described.
보일러의 가동을 위하여 연료공급부(117)로부터 우드 펠릿 등과 같은 바이오매스 고체연료가 연소실(135) 내부의 연소장치(120)로 투입되고, 계속해서 점화부에 의한 점화가 이루어지면서 고체연료의 연소가 시작되며, 계속해서 송풍장치에 의해 공기가 주입됨에 따라 고체연료의 연소가 본격적으로 이루어지게 된다.Biomass solid fuel, such as wood pellets, is injected from the
그리고 고체연료의 활발한 연소에 의해 발생하는 연소열의 열교환 작용을 통해 보일러 내부의 물이 고온의 온수로 만들어지고, 이와 함께 상기 연관(140)을 흐르는 배기가스와 열교환에 의해 추가로 가열되면서 필요로 하는 온수 및 증기를 얻을 수 있게 되는 것이다.The water inside the boiler is made of high temperature hot water through heat exchange action of combustion heat generated by active combustion of solid fuel, and is further heated by heat exchange with the exhaust gas flowing through the
한편, 상기 연소장치(120) 내부로는 적당한 양의 고체연료가 연속적으로 또는 주기적으로 공급되며(연료공급량은 연료투입스크류를 이용 제어가능), 이와 함께 구동부(미도시)에 의해 작동하는 제 1스크류(130)의 회전에 의해 고체연료는 연소부(A)으로 이송되면서 연소가 이루어지게 된다.Meanwhile, an appropriate amount of solid fuel is continuously or periodically supplied into the combustion device 120 (the fuel supply amount can be controlled using a fuel injection screw), and together with the first unit operated by a driving unit (not shown). By the rotation of the
물론, 이때의 제 1스크류(130)의 내부에는 물이 흐르게 되므로, 제 1스크류(130)의 내부를 흐르는 물의 냉각작용에 의해 연소실(135) 내의 고온의 환경에서도 스크류(130)가 변형 없이 견디어낼 수 있으며 중공의 파이프를 통과한 물은 연소구간을 통과한 이후에는 고온 상태에서 온수보일러의 경우에는 보일러 내부의 수관으로 투입되며 증기보일러의 경우에는 응축수 탱크로 이송되어 보일러 내부로 고온급수되어 재활용됨으로써 연소실에서의 스크류의 냉각작용 때문에 발생할 수 있는 최소한의 열손실도 방지할 수 있다.Of course, since water flows inside the
그리고 고체연료의 연소로 인해 발생하는 슬러지나 재 또한 제 1스크류(130)의 회전에 의해 반복적으로 후방으로 밀려나게 되고, 연소부(A)를 지나서 재 처리부(B)로 이송된다.And sludge or ash generated by the combustion of the solid fuel is also repeatedly pushed back by the rotation of the
재 처리부(B)의 수집장치(150)로 수집된 재나 슬러지는 제 2스크류(160)에 의해서 다시 후방으로 밀려나게 되고, 최종적으로 연소실(135)의 끝에 있는 슬러지배출구를 통해 외부로 배출되어 처리된다.
Ash or sludge collected by the collecting
이상으로 본 발명에 따른 특정의 바람직한 실시예에 대해서 도시하고 설명하였다. 그러나 본 발명이 상술한 실시예로 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어남이 없이 얼마든지 다양하게 변경 실시할 수 있을 것이다.In the above, certain preferred embodiments according to the present invention have been illustrated and described. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and those skilled in the art to which the present invention pertains can vary as many as possible without departing from the spirit of the present invention as set forth in the claims below. Changes may be made.
100: 보일러 110: 본체
113: 연소실 뚜껑 115: 슬리이브파이프
117: 연료공급부 120: 연소장치
123: 지지판 130: 제 1스크류
135: 연소실 137: 연소실 내벽
140: 연관 150: 수집장치
160: 제 2스크류100: boiler 110: main body
113: combustion chamber lid 115: sleeve pipe
117: fuel supply unit 120: combustion device
123: support plate 130: first screw
135: combustion chamber 137: combustion chamber inner wall
140: association 150: collection device
160: second screw
Claims (7)
상기 본체는 상기 연료공급부로부터 고체연료의 연소로 인해 발생하는 슬러지나 재를 배출하기 위한 슬러지배출구까지 연장되어 형성되고,
상기 본체의 내부에 본체의 길이방향을 따라서 연소실이 구비되어 있고, 상기 연소실과 본체 사이에 다수의 배기가스용 연관이 설치되고, 상기 연소실의 내부에 상기 연소장치가 연소실의 길이방향을 따라서 나란히 설치되며,
상기 본체와 연소실 사이의 공간은 연료공급부쪽에서 정단면상으로 보았을 때 폐쇄되지 않고 개방된 형상을 취하며,
상기 연소실은 고체연료의 직접 연소가 이루어지는 연소부와, 상기 연소부의 후방 하단에 인접하여 위치하며 재나 슬러지를 수집하여 외부로 배출시키는 재 처리부를 포함하며,
상기 연소부는, 연소장치와 고체연료를 이송시키는 제 1스크류를 구비하고,
상기 재 처리부는, 재나 슬러지를 수집하기 위한 수집장치와 그들을 외부로 이동시키기 위한 제 2스크류를 구비하는 것을 특징으로 하는 바이오매스 고체연료 보일러.In a biomass solid fuel boiler having a fuel supply unit for supplying solid fuel, a combustion device for burning solid fuel, and a body for heating water using combustion heat,
The main body is formed to extend from the fuel supply to the sludge discharge port for discharging the sludge or ash generated by the combustion of the solid fuel,
A combustion chamber is provided inside the main body along the longitudinal direction of the main body, and a plurality of exhaust gas associations are provided between the combustion chamber and the main body, and the combustion apparatus is installed in the combustion chamber side by side along the longitudinal direction of the combustion chamber. ,
The space between the main body and the combustion chamber takes an open shape without being closed when viewed from the fuel supply side on the front end face,
The combustion chamber includes a combustion unit where direct combustion of solid fuel is performed, and a reprocessing unit positioned adjacent to the rear lower end of the combustion unit and collecting ash or sludge and discharged to the outside.
The combustion unit includes a combustion device and a first screw for transferring solid fuel,
The ash processing unit comprises a collecting device for collecting ash or sludge and a second screw for moving them to the outside.
상기 스크류는 그 내부에 유체를 충진할 수 있도록 중공의 파이프로 구성되는 것을 특징으로 하는 바이오매스 고체연료 보일러.The method of claim 1,
The screw is a biomass solid fuel boiler, characterized in that consisting of a hollow pipe to fill the fluid therein.
상기 연소장치는 상기 연소실 하부의 연소실 내벽에 다수의 지지판에 의해 이격되어 설치되는 것을 특징으로 하는 바이오매스 고체연료 보일러.The method of claim 1,
The combustion apparatus is a biomass solid fuel boiler, characterized in that spaced apart by a plurality of support plates in the combustion chamber inner wall of the lower combustion chamber.
상기 연소장치의 일단은 열적 변형에 적응할 수 있도록 슬리이브 파이프를 매개로 하여 연소실 뚜껑에 설치되는 것을 특징으로 하는 바이오매스 고체연료 보일러.The method of claim 1,
One end of the combustion device is a biomass solid fuel boiler, characterized in that installed in the lid of the combustion chamber via a sleeve pipe so as to adapt to thermal deformation.
상기 제 1스크류의 일단은 구동부에 연결되고, 그의 타단은 베어링을 매개로 본체 후방에 지지되는 것을 특징으로 하는 바이오매스 고체연료 보일러.
The method of claim 1,
One end of the first screw is connected to the drive unit, the other end of the biomass solid fuel boiler, characterized in that supported on the rear of the body via a bearing.
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