KR101364224B1 - Horizontal type biomass semi-distilled high temperature burner - Google Patents

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Abstract

본 발명은 수평형 생물질 반건류 고온 연소기에 관한 것으로, 특히 연소기를 열교환 설비의 외부에 수평식으로 설치할 수 있어서 설계, 운전 및 유지 보수를 용이하게 하는 수평형 생물질 반건류 고온 연소기에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 연소 공기와 함께 연소실 내부로 공급된 생물질 연료가 연소실 내에서 회류됨에 따라 상기 생물질 연료와 연소 공기가 충분히 혼합되어 연소 효율을 높일 수 있는 수평형 생물질 반건류 고온 연소기에 관한 것이다.
The present invention relates to a horizontal biomass semi-dry high temperature combustor, and more particularly, to a horizontal biomass semi-dry gas high temperature combustor, which can be installed horizontally outside of a heat exchange facility, thereby facilitating the design, operation and maintenance. .
In addition, according to the present invention, the biomass fuel supplied into the combustion chamber together with the combustion air is circulated in the combustion chamber so that the biomass fuel and the combustion air are sufficiently mixed to increase the combustion efficiency. It is about.

Description

수평형 생물질 반건류 고온 연소기{Horizontal type biomass semi-distilled high temperature burner}Horizontal type biomass semi-distilled high temperature burner
본 발명은 수평형 생물질 반건류 고온 연소기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 연소기를 열교환 설비의 외부에 수평식으로 설치할 수 있어서 설계, 운전 및 유지 보수를 용이하게 하는 수평형 생물질 반건류 고온 연소기에 관한 것이다.The present invention relates to a horizontal biomass semi-dry high temperature combustor, and more particularly, to a horizontal biomass semi-dry gas high temperature combustor which can be installed horizontally outside the heat exchanger to facilitate design, operation and maintenance. It is about.
또한, 본 발명은 연소 공기와 함께 연소실 내부로 공급된 생물질 연료가 연소실 내에서 회류됨에 따라 상기 생물질 연료와 연소 공기가 충분히 혼합되어 연소 효율을 높일 수 있는 수평형 생물질 반건류 고온 연소기에 관한 것이다.
In addition, according to the present invention, the biomass fuel supplied into the combustion chamber together with the combustion air is circulated in the combustion chamber so that the biomass fuel and the combustion air are sufficiently mixed to increase the combustion efficiency. It is about.
최근 전 세계적으로 심각한 에너지원 공급과 이용 그리고 이와 관련된 환경문제에 직면하고 있어 정책적으로 에너지 절약과 배출을 최대한 줄이도록 독려하고 있다.Recently, the world is faced with serious energy supply and use and related environmental issues, and the policy is encouraging energy saving and emission reduction as much as possible.
특히, 우리나라는 연료 오일과 연료 가스와 같은 자원이 없고, 국제 원유와 천연 가스의 가격은 날로 폭등하여 나라 경제와 사회 발전에 거대한 압력이 가해지고 있으므로, 화석 연료에 대한 의존을 줄이고 재생 가능한 에너지원을 적극 발전시킬 필요가 있다.In particular, Korea has no resources such as fuel oil and fuel gas, and the price of international crude oil and natural gas is soaring, and huge pressure is placed on the country's economic and social development. Needs to be actively developed.
한편, 우리나라는 농림 고체 잔여물과 같은 종류의 바이오 에너지 자원이 비교적 풍부하므로, 초본과 목본 식물 등을 건조시켜 생산해낸 펠릿 연료를 일종의 생물질 연료로서 사용할 수 있다.On the other hand, since Korea is relatively rich in bioenergy resources such as agricultural and forest solid residues, the pellet fuel produced by drying herbaceous and woody plants can be used as a kind of biomass fuel.
생물질 연료는 화석 연료보다 가격은 현저히 낮으면서도 연소 효율은 높고, 연소시 SO나 NOx와 같은 오염물질의 배출량이 적을 뿐만 아니라 CO2 무방출이라는 특징도 있으며, 특히 수십에서 수백 킬로 와트의 생물질 건조용 연소기나, 온수/증기 보일러 등에 적합하다.
Biomass fuels are significantly lower in price than fossil fuels, but also have higher combustion efficiency, lower emissions of pollutants such as SO and NOx during combustion, and are characterized by zero CO2 emissions, especially from tens to hundreds of kilowatts. Suitable for combustors, hot water / steam boilers, etc.
이에, 일 예로 한국공개특허 제2011-0093121호 '펠릿 보일러용 연소 장치'는 도 1에 도시된 바와 같이 펠릿(A)이 공급되는 투입구(111)와, 배출구(112) 및 공급관(113)을 가지고, 전방 양측에는 연소판(190)의 하부에 위치하도록 유입공(115)이 관통되며 하부에는 받침대(170)의 하부에 위치하도록 연소공(116)이 관통되는 몸체(110)를 포함하였다.Thus, as an example, Korean Patent Publication No. 2011-0093121 "Pellet Boiler Combustion Device", as shown in Figure 1, the inlet 111 is supplied with the pellet (A), the outlet 112 and the supply pipe 113 In addition, the front side includes a body 110 through which the inlet hole 115 is penetrated to be positioned below the combustion plate 190 and the combustion hole 116 is penetrated to be positioned below the pedestal 170.
또한, 몸체(110)의 후방에 설치되는 송풍팬(120)과, 배출구(112)의 하부에 위치하도록 몸체(110)의 전방에 설치되는 히터(130)와, 몸체(110)의 전방에 돌출되도록 설치하되 전방 상부에는 배출공(151)이 형성되는 연소관(150) 및 연소관(150)의 전방에 설치하되 하부에는 받침대(170)가 통과할 수 있도록 이동공간(163)이 형성된 지지대(160)를 포함하였다.In addition, the blower fan 120 installed at the rear of the body 110, the heater 130 is installed in front of the body 110 to be located below the outlet 112, and protrudes in front of the body 110. It is installed so as to be installed in front of the combustion tube 150 and the front of the combustion tube 150, the discharge hole 151 is formed in the front upper portion of the support 160 is formed with a moving space 163 to pass through the pedestal 170 It included.
또한, 이동공간(163)을 통과하여 연소관(150)의 내부로 삽입되며 표면에는 다수의 순환공(171)이 구비되는 받침대(170)와, 상기 받침대(170)의 전방에 결합되어 연소관(150)의 전방에 탈착되는 덮개(180)와, 연소관(150)의 내부 양측에서 외측으로 기울어지도록 설치되며 길이 방향으로 다수의 보조 순환공(191)이 형성되는 연소판(190)을 포함하였다.
In addition, the pedestal 170 is inserted into the combustion tube 150 through the moving space 163 and has a plurality of circulation holes 171 on the surface thereof, and the combustion tube 150 is coupled to the front of the pedestal 170. The cover 180 that is detached in front of the) and the combustion plate 150 is installed so as to be inclined outward from both sides of the inner side of the combustion tube 150 and a plurality of auxiliary circulation holes 191 are formed in the longitudinal direction.
그러나, 이상과 같은 종래의 펠릿 보일러용 연소 장치는 보일러나 생물질 건조기와 같은 열교환설비의 내부에 일체로 장착되는 것이어서 열교환설비의 설계와, 운전 및 유지 보수 등에 많은 어려움이 따를 뿐 아니라 제조원가도 높아진다는 문제점이 있고, 또한 투입된 펠릿 연료와 연소 공기가 충분히 혼합되지 않아서 완전 연소가 이루어지지 않고 연소 효율이 낮다는 문제점이 있었다.
However, the conventional combustion device for pellet boilers is integrally mounted inside a heat exchanger such as a boiler or biomass dryer, and thus, the design cost, the operation and the maintenance of the heat exchanger, and the manufacturing cost are high. In addition, there is a problem in that the pellet fuel and the combustion air is not sufficiently mixed with the injected fuel is not completely burned and the combustion efficiency is low.
본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 연소기를 열교환 설비의 외부에 수평식으로 설치할 수 있어서 설계, 운전 및 유지 보수를 용이하게 하는 수평형 생물질 반건류 고온 연소기를 제공하고자 한다.The present invention has been proposed to solve the above problems, to provide a horizontal biomass semi-dry gas hot combustor that can be installed horizontally on the outside of the heat exchange facility to facilitate the design, operation and maintenance. do.
또한, 본 발명은 연소 공기와 함께 연소실 내부로 공급된 생물질 연료가 연소실 내에서 회류됨에 따라 상기 생물질 연료와 연소 공기가 충분히 혼합되어 연소 효율을 높일 수 있는 수평형 생물질 반건류 고온 연소기를 제공하고자 한다.
In addition, the present invention is a horizontal biomass semi-dry gas hot combustor that can increase the combustion efficiency as the biomass fuel and combustion air is sufficiently mixed as the biomass fuel supplied into the combustion chamber with the combustion air flows in the combustion chamber. To provide.
이를 위해, 본 발명에 따른 수평형 생물질 반건류 고온 연소기는 내부에 연소실을 갖는 연소 챔버와; 상기 연소 챔버의 전방에 연결되며 상기 연소실에 연소 공기를 공급하는 중심 송풍관과, 상기 중심 송풍관의 외면을 감싸도록 2중층으로 설치된 연료 공급관 및 상기 연료 공급관에 연결되며 고압의 공기로 생물질 연료를 공급하는 연료 공급 송풍관을 갖는 연료 공급기; 및 상기 연소 챔버의 후방에 연결되며, 상기 중심 송풍관에서 공급된 연소 공기와 상기 연료 공급관을 통해 공급된 생물질 연료가 연소하면서 발생된 화염이 분출되는 화염분출 챔버;를 포함하는 것을 특징으로 한다.To this end, the horizontal biomass semi-dry high temperature combustor according to the present invention includes a combustion chamber having a combustion chamber therein; A central blower pipe connected to the front of the combustion chamber and supplying combustion air to the combustion chamber, a fuel supply pipe installed in a double layer to surround an outer surface of the central blower pipe, and the fuel supply pipe to supply biomass fuel with high pressure air A fuel supply having a fuel supply blower; And a flame ejection chamber connected to the rear of the combustion chamber, wherein the flame generated by combustion of the combustion air supplied from the central blower pipe and the biomass fuel supplied through the fuel supply pipe is ejected.
이때, 상기 연소 챔버는 내부에 상기 연소실이 형성된 연소측 내벽과; 상기 연소측 내벽의 외면을 감싸도록 2중층으로 설치된 연소측 외벽과; 상기 연소측 외벽에 연결되어 상기 연소측 내벽과 연소측 외벽 사이의 연소측 공간부로 연소 공기를 공급하는 연소측 송풍관; 및 일단은 상기 연소측 공간부에 연통되도록 상기 연소측 내벽의 내주면에 고정되고, 타단은 상기 연소실을 향해 연장 설치된 싸이클론 튜브;를 포함하는 것이 바람직하다.At this time, the combustion chamber and the combustion side inner wall in which the combustion chamber is formed; A combustion side outer wall installed in a double layer to surround an outer surface of the combustion side inner wall; A combustion side blower pipe connected to the combustion side outer wall and supplying combustion air to a combustion side space portion between the combustion side inner wall and the combustion side outer wall; And a cyclone tube, one end of which is fixed to an inner circumferential surface of the combustion-side inner wall so as to communicate with the combustion-side space portion, and the other end of which extends toward the combustion chamber.
또한, 상기 싸이클론 튜브는 상기 싸이클론 튜브를 지나는 상기 연소실의 직경 방향을 기준으로 일정 각도 어긋나도록 설치되어 상기 직경 방향과 싸이클론 튜브 사이에 끼인각(included angle, 협각)을 형성하는 것이 바람직하다.In addition, the cyclone tube is preferably installed to be shifted by a predetermined angle relative to the radial direction of the combustion chamber passing through the cyclone tube to form an included angle (narrow angle) between the radial direction and the cyclone tube.
또한, 상기 끼인각은 10°이상 80°이하인 것이 바람직하다.In addition, the included angle is preferably 10 ° or more and 80 ° or less.
또한, 상기 연소 챔버에는 상기 연소실에 연결된 재 배출구가 설치되어 있고, 상기 재 배출구에는 상기 재 배출구를 개폐하는 씰 플레이트가 설치되어 있는 것이 바람직하다.In addition, the combustion chamber is preferably provided with a ash outlet connected to the combustion chamber, the ash outlet is preferably provided with a seal plate for opening and closing the ash outlet.
또한, 상기 연료 공급관의 외면을 감싸도록 2중층으로 설치되어 연소 공기를 공급하는 공기 보급관 및 상기 공기 보급관에 연결된 공기 송풍관을 더 포함하는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable to further include an air supply pipe which is installed in a double layer to surround the outer surface of the fuel supply pipe and supplies combustion air and an air blower pipe connected to the air supply pipe.
또한, 상기 화염분출 챔버는 내부에 화염 분출구가 형성된 분출측 내벽과; 상기 분출측 내벽의 외면을 감싸도록 2중층으로 설치된 분출측 외벽과; 상기 분출측 외벽에 연결되어 상기 분출측 내벽과 분출측 외벽 사이의 분출측 공간부로 연소 공기를 공급하는 분출측 송풍관; 및 일단은 상기 분출측 공간부에 연통되도록 상기 분출측 내벽의 내주면에 고정되고, 타단은 상기 연소실까지 연장되도록 경사지게 설치된 공기 순환관;을 포함하는 것이 바람직하다.In addition, the flame ejection chamber includes a spraying side inner wall having a flame ejection opening formed therein; An ejecting side outer wall installed in a double layer to surround an outer surface of the ejecting side inner wall; A blower side blower pipe connected to the blower side outer wall to supply combustion air to a blower side space portion between the blower side inner wall and the blower side outer wall; And an air circulation tube, one end of which is fixed to an inner circumferential surface of the inner wall of the ejecting side so as to communicate with the ejecting side space, and the other end of which is inclined to extend to the combustion chamber.
또한, 상기 화염분출 챔버의 단부에는 2중층으로 이루어진 화염보호 케이싱이 연결되어 있고, 상기 화염보호 케이싱의 일측에는 케이싱 공기 송풍관이 연결되어 있으며, 상기 화염보호 케이싱의 내부에는 일정 간격마다 도류판(training dike)이 구비되어 있는 것이 바람직하다.In addition, a flame protection casing composed of a double layer is connected to an end of the flame ejection chamber, and one side of the flame protection casing is connected to a casing air blower tube. dike) is preferably provided.
또한, 상기 도류판은 나선 방향으로 경사지게 설치되어 있는 것이 바람직하다.Moreover, it is preferable that the said guide plate is provided inclined in the spiral direction.
또한, 상기 화염보호 케이싱의 단부에는 환형 노즐이 설치되어 있는 것이 바람직하다.
Moreover, it is preferable that the annular nozzle is provided in the edge part of the said flame protection casing.
이상과 같은 본 발명에 따른 수평형 생물질 반건류 고온 연소기에 의하면, 연소기를 열교환 설비의 외부에 수평식으로 설치할 수 있어서 설계, 운전 및 유지 보수를 용이하게 한다.According to the horizontal biomass semi-dry high temperature combustor according to the present invention as described above, the combustor can be installed horizontally outside the heat exchange facility to facilitate the design, operation and maintenance.
또한, 본 발명은 연소 공기와 함께 연소실 내부로 공급된 생물질 연료가 연소실 내에서 회류됨에 따라 상기 생물질 연료와 연소 공기가 충분히 혼합되어 연소 효율을 높일 수 있게 한다.
In addition, according to the present invention, as the biomass fuel supplied into the combustion chamber together with the combustion air is circulated in the combustion chamber, the biomass fuel and the combustion air are sufficiently mixed to increase the combustion efficiency.
도 1은 종래 기술에 따른 펠릿 보일러용 연소 장치를 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 수평형 생물질 반건류 고온 연소기를 나타낸 평단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 수평형 생물질 반건류 고온 연소기의 A-A 부분 단면도이다.
도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 수평형 생물질 반건류 고온 연소기의 싸이클론 튜브의 설치 각도를 나타낸 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 수평형 생물질 반건류 고온 연소기의 B-B 부분 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 수평형 생물질 반건류 고온 연소기의 C-C 부분 단면도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 수평형 생물질 반건류 고온 연소기의 C-C 부분 단면도이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 수평형 생물질 반건류 고온 연소기의 C-C 부분 단면도이다.
1 is a perspective view showing a combustion device for a pellet boiler according to the prior art.
Figure 2 is a plan sectional view showing a horizontal biomass semi-dry gas hot combustor according to an embodiment of the present invention.
3 is a partial AA cross-sectional view of a horizontal biomass semi-dry high temperature combustor according to an embodiment of the present invention.
Figure 3a is a cross-sectional view showing the installation angle of the cyclone tube of the horizontal biomass semi-dry hot burner according to an embodiment of the present invention.
4 is a partial cross-sectional view of a BB of a horizontal biomass semi-dry hot burner according to an embodiment of the present invention.
5 is a partial CC cross-sectional view of a horizontal biomass semi-dry hot burner in accordance with an embodiment of the present invention.
6 is a partial cross-sectional view of a CC of a horizontal biomass semi-dry hot burner according to another embodiment of the present invention.
7 is a partial cross-sectional view of a CC of a horizontal biomass semi-dry hot burner according to another embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수평형 생물질 반건류 고온 연소기에 대해 상세히 설명한다.
Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a horizontal biomass semi-dry gas hot combustor according to a preferred embodiment of the present invention.
먼저, 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 수평형 생물질 반건류 고온 연소기는 펠릿 연료와 같은 생물질 연료의 연소가 이루어지는 연소 챔버(210)와, 상기 연소 챔버(210)의 전방에 연결되어 생물질 연료를 공급하는 연료 공급기(220) 및 상기 연소 챔버(210)의 후방에 연결되어 연소시 발생한 화염을 분출시키는 화염분출 챔버(230)를 포함한다. First, as shown in FIG. 2, the horizontal biomass semi-dry gas hot combustor according to the present invention includes a combustion chamber 210 in which combustion of biomass fuel such as pellet fuel is performed, and in front of the combustion chamber 210. And a flame ejection chamber 230 connected to the fuel supplier 220 to supply biomass fuel and connected to the rear of the combustion chamber 210 to eject the flame generated during combustion.
또한, 필요에 따라서는 화염분출 챔버(230)의 단부에 설치되며 내부에 도류판(training dike)(242)이 구비된 2중층 형상의 화염보호 케이싱(240) 및 상기 화염보호 케이싱(240)의 단부에 설치된 환형 노즐(250)을 더 포함할 수도 있다.
In addition, if necessary, the flame protection casing 240 and the flame protection casing 240 having a double-layered shape are installed at the end of the flame ejection chamber 230 and provided with a training dike 242 therein. It may further include an annular nozzle 250 installed at the end.
여기서, 상기 연소 챔버(210)는 내부에 연소실(211a)을 갖는 것으로, 상기 연소실(211a)이 형성된 연소측 내벽(211)과, 상기 연소측 내벽(211)의 외면을 감싸도록 2중층으로 설치된 연소측 외벽(214)과, 상기 연소측 외벽(214)에 연결되어 연소측 내벽(211)과 연소측 외벽(214) 사이의 연소측 공간부(214a)로 연소 공기를 공급하는 연소측 송풍관(215) 및 일단은 연소측 공간부(214a)에 연통되도록 연소측 내벽(211)의 내주면에 고정되고, 타단은 연소실(211a)을 향해 연장 설치된 싸이클론 튜브(216)를 포함한다.Here, the combustion chamber 210 has a combustion chamber 211a therein, and is provided in a double layer so as to surround an inner surface 211 of the combustion side in which the combustion chamber 211a is formed and an outer surface of the combustion side inner wall 211. Combustion side blower pipe connected to the combustion side outer wall 214 and the combustion side outer wall 214 to supply combustion air to the combustion side space 214a between the combustion side inner wall 211 and the combustion side outer wall 214 ( 215 and one end are fixed to the inner circumferential surface of the combustion-side inner wall 211 so as to communicate with the combustion-side space portion 214a, and the other end includes a cyclone tube 216 extending toward the combustion chamber 211a.
또한, 상기 연소측 내벽(211)의 내측면에는 열에 강한 내화벽돌과 같은 내화물층(212)이 구비되어 있어서 연소실(211a)에서 발생한 화염에 의해 연소 챔버(210)가 달구어 지거나 고온의 열이 외부로 전달되지 않게 하고, 도 3과 같이 연소측 내벽(211)의 일측에는 당해 연소측 내벽(211)과 연소측 외벽(214)을 통해 외부까지 연결된 재 배출구(213)가 설치되어 있으며 재 배출구(213)에는 당해 재 배출구(213)를 개폐할 수 있도록 씰 플레이트(seal plate)(213a)가 설치되어 있다.In addition, the inner surface of the combustion-side inner wall 211 is provided with a refractory layer 212, such as a refractory brick that is resistant to heat, so that the combustion chamber 210 is heated by a flame generated in the combustion chamber 211a, or high-temperature heat is applied to the outside. 3, the ash outlet 213 connected to the outside through the combustion side inner wall 211 and the combustion side outer wall 214 is installed at one side of the combustion side inner wall 211 as shown in FIG. 3. 213 is provided with a seal plate 213a to open and close the ash discharge port 213.
따라서, 연소실(211a)에 공급된 생물질 연료를 연소시 연소측 송풍관(215)을 통해 공급된 연소 공기가 연소측 내벽(211)과 연소측 외벽(214) 사이의 연소측 공간부(214a)를 경유하여 싸이클론 튜브(216)로 공급되고, 싸이클론 튜브(216)로 공급된 연소 공기가 연소실(211a) 내부로 분출되는 과정에서 와류를 일으켜 생물질 연료와 충분히 고르게 혼합되므로 연소 효율을 월등히 높인다.Accordingly, when combustion of the biomass fuel supplied to the combustion chamber 211a, the combustion air supplied through the combustion-side blower tube 215 causes the combustion-side space portion 214a between the combustion-side inner wall 211 and the combustion-side outer wall 214 to lie. The combustion air supplied to the cyclone tube 216 through the cyclone tube 216 is vortexed in the course of being ejected into the combustion chamber 211a, so that it is mixed with the biomass fuel sufficiently evenly so that the combustion efficiency is excellent. Increase
특히, 도 3a에 도시된 바와 같이 본 발명에 적용되는 싸이클론 튜브(216)는 당해 싸이클론 튜브(216)를 지나는 연소실(211a)의 직경(D) 방향을 기준으로 일정 각도 어긋나도록 설치되어 있어서 연소실(211a)의 직경(D) 방향과 싸이클론 튜브(216) 사이에 끼인각(included angle, 협각)(θ)을 형성하며, 이때 끼인각(θ)을 10°이상 80°이하로 설정하면 연소실(211a) 내로 공급된 연소 공기의 와류가 더욱 잘 일어나서 생물질 연료와의 혼합이 더욱 고르게 된다. In particular, as shown in FIG. 3A, the cyclone tube 216 applied to the present invention is installed to be shifted at an angle with respect to the diameter D direction of the combustion chamber 211a passing through the cyclone tube 216. An included angle (θ) is formed between the diameter (D) direction of the combustion chamber 211a and the cyclone tube 216, and when the included angle (θ) is set to 10 ° or more and 80 ° or less, the combustion chamber ( Vortex of the combustion air fed into 211a) is more likely to result in more even mixing with the biomass fuel.
또한, 연소 공기가 연소측 내벽(211)과 연소측 외벽(214) 사이의 연소측 공간부(214a)를 통과하는 과정에서 연소실(211a) 내부에서 발생한 화염에 의해 예열된 후 싸이클론 튜브(216)를 통해 연소실(211a) 내부로 공급되므로, 생물질 연료의 연소시 화염의 온도를 더욱 높일 수 있게 한다. 따라서, 생물질 연료의 연소 효율을 더욱 높일 수 있게 한다.In addition, after the combustion air passes through the combustion-side space portion 214a between the combustion-side inner wall 211 and the combustion-side outer wall 214, the cyclone tube 216 is preheated by the flame generated inside the combustion chamber 211a. Since it is supplied into the combustion chamber (211a) through), it is possible to further increase the temperature of the flame during the combustion of the biomass fuel. Thus, it is possible to further increase the combustion efficiency of the biomass fuel.
또한, 연소 챔버(210)의 일측에는 연소실(211a)에 연결된 점화구(217)와 관찰구(218)를 구비하고 있어서, 점화구(217)를 통해서는 연소실(211a) 내부로 공급된 생물질 연료를 점화시키고, 관찰구(218)를 통해서는 연소실(211a) 내부의 연소 상태를 눈으로 직접 확인할 수 있게 한다. In addition, one side of the combustion chamber 210 is provided with an ignition port 217 and an observation port 218 connected to the combustion chamber 211a, and through the ignition port 217 biomass fuel supplied into the combustion chamber 211a Ignition, through the observation port 218, it is possible to directly check the combustion state inside the combustion chamber (211a).
다만, 점화구(217)와 관찰구(218)는 서로 혼용이 가능하여, 관찰구(218)를 열고 점화용 불씨를 넣는 경우에는 관찰구(218) 자체를 점화구(217)로서 사용하거나, 혹은 그 반대가 되도록 할 수도 있음은 자명하다.
However, the ignition port 217 and the observation port 218 can be mixed with each other, and when the observation port 218 is opened and the ignition ember is put in, the observation port 218 itself is used as the ignition port 217, or It is obvious that the opposite can be done.
연료 공급기(220)는 연소 챔버(210) 내에 구비된 연소실(211a)로 생물질 연료를 공급하는 것으로, 연소 챔버(210)의 전방에 연결되며 연소실(211a)에 연소 공기를 공급하는 중심 송풍관(221)과, 상기 중심 송풍관(221)의 외면을 감싸도록 2중층으로 설치된 연료 공급관(222) 및 상기 연료 공급관(222)에 연결되며 고압의 공기로 생물질 연료를 공급하는 연료 공급 송풍관(223)을 포함한다.The fuel supplier 220 supplies the biomass fuel to the combustion chamber 211a provided in the combustion chamber 210, and is connected to the front of the combustion chamber 210 and has a central blower pipe for supplying combustion air to the combustion chamber 211a ( 221, a fuel supply pipe 223 connected to the fuel supply pipe 222 installed in a double layer and the fuel supply pipe 222 so as to surround the outer surface of the central blower pipe 221, and supplying biomass fuel with high pressure air. It includes.
중심 송풍관(221)에는 연소 공기를 강제 송풍하는 송풍기(미도시)가 연결되어 있고, 연료 공급 송풍관(223)에는 공기와 함께 생물질 연료를 분사하는 원료공급설비에 연결되어 있어서, 중심 송풍관(221)을 통해 연소 공기가 공급되고 있는 상태에서 연료 공급관(222)을 통해 생물질 연료가 분사된다.A central blower 221 is connected to a blower (not shown) for forcibly blowing combustion air, and a fuel supply blower 223 is connected to a raw material supply facility for injecting biomass fuel with air, thereby providing a central blower 221. Biomass fuel is injected through the fuel supply pipe 222 in the state where combustion air is being supplied through.
따라서, 중심 송풍관(221)을 통해서는 연소실(211a)의 중심부로 연소 공기가 공급되고, 그 주변에는 연료 공급관(222)을 통해서는 생물질 연료가 분사되므로, 중심 송풍관(221)을 통한 연소 공기와 연료 공급관(222)을 통한 생물질 연료가 서로 근접한 상태로 배출되면서 고르게 혼합되고, 그에 따라 생물질 연료의 연소 효율 및 화염의 온도를 높일 수 있게 한다.Therefore, combustion air is supplied to the center of the combustion chamber 211a through the central blower 221, and biomass fuel is injected through the fuel supply pipe 222 around the combustion blower 221. And the biomass fuel through the fuel supply pipe 222 are mixed evenly while being discharged in close proximity to each other, thereby increasing the combustion efficiency and flame temperature of the biomass fuel.
또한, 도 4와 같이 상기 연료 공급관(222)의 외면을 감싸도록 2중층으로 설치되어 연소 공기를 공급하는 공기 보급관(224) 및 상기 공기 보급관(224)에 연결된 공기 송풍관(225)을 더 포함하는 것이 바람직한데, 이러한 구성들을 더 포함하면 연료 공급관(222)을 통해 분사되는 생물질 연료의 외측 주변에 연소 공기가 보급되어 함께 분사된다.In addition, as shown in FIG. 4, an air supply pipe 224 installed in a double layer to surround the outer surface of the fuel supply pipe 222 and supplying combustion air and an air blower pipe 225 connected to the air supply pipe 224 are further provided. It is preferable to include, and further including such components, the combustion air is supplied and injected together around the outside of the biomass fuel injected through the fuel supply pipe 222.
따라서, 중심측에는 중심 송풍관(221)을 통해 연소 공기가 분사되고, 연소 공기의 외측 주변에는 연료 공급관(222)을 통해 생물질 연료가 분사되며, 생물질 연료의 외측 주변에는 다시 공기 보급관(224)을 통해 보급용 연소 공기가 분사되므로, 생물질 연료가 그 내외측에서 분사되는 연소 공기와 더욱 잘 혼합하면서 공급된다.Therefore, combustion air is injected through the center blower tube 221 on the center side, and biomass fuel is injected through the fuel supply pipe 222 around the outside of the combustion air, and air supply pipe 224 is again around the outside of the biomass fuel. As the combustible combustion air is injected through), the biomass fuel is supplied with better mixing with the combustion air injected from the inside and the outside.
물론, 이와 같이 연소 공기와 함께 혼합 분사된 생물질 연료는 상술한 싸이클론 튜브(216)에서 분출 중인 연소 공기에 의해 와류를 일으키면서 더욱더 연소 효율 및 화염의 온도를 높이므로, 완전 연소가 이루어질 수 있도록 한다.
Of course, the biomass fuel mixed and injected with the combustion air thus causes a vortex by the combustion air jetted from the cyclone tube 216 and further increases the combustion efficiency and the temperature of the flame, so that complete combustion can be achieved. Make sure
화염분출 챔버(230)는 중심 송풍관(221)에서 공급된 연소 공기와, 연료 공급관(222)을 통해 공급된 생물질 연료 및 공기 보급관(224)을 통해 공급된 연소 공기를 혼합하여 연소시킴으로써 발생한 화염을 분출시키는 것으로, 그 내부의 화염 분출구(231a)가 연소 챔버(210)의 연소실(211a)과 연결되도록 연소 챔버(210)의 후방에 설치된다.The flame ejection chamber 230 is generated by mixing and combusting combustion air supplied from the central blower pipe 221 and biomass fuel supplied through the fuel supply pipe 222 and combustion air supplied through the air supply pipe 224. By ejecting the flame, the flame ejection opening 231a is installed at the rear of the combustion chamber 210 so as to be connected to the combustion chamber 211a of the combustion chamber 210.
또한, 화염분출 챔버(230)는 상기 화염 분출구(231a)가 형성된 분출측 내벽(231)과, 상기 분출측 내벽(231)의 외면을 감싸도록 2중층으로 설치된 분출측 외벽(233)과, 상기 분출측 외벽(233)에 연결되어 분출측 내벽(231)과 분출측 외벽(233) 사이의 분출측 공간부(233a)로 연소 공기를 공급하는 분출측 송풍관(234) 및 일단은 분출측 공간부(233a)에 연통되도록 분출측 내벽(231)에 고정되고, 타단은 연소실(211a)까지 연장되도록 경사지게 설치된 공기 순환관(235)을 포함한다.In addition, the flame ejection chamber 230 has a spray-side inner wall 231 having the flame ejection openings 231a formed therein, a spray-side outer wall 233 installed in a double layer to surround the outer surface of the spray-side inner wall 231, and the A blow-out blower 234 and one end of the blow-out side blower 234 connected to the blow-out side wall 233 to supply combustion air to the blow-out space 233a between the blow-out inner wall 231 and the blow-out outer wall 233. It is fixed to the ejection side inner wall 231 so as to communicate with 233a, and the other end includes the air circulation pipe 235 which is inclined so as to extend to the combustion chamber 211a.
따라서, 분출측 송풍관(234)을 통해 공급된 연소 공기가 분출측 내벽(231)과 분출측 외벽(233) 사이의 분출측 공간부(233a)를 경유하여 공기 순환관(235)으로 공급되고, 공기 순환관(235)으로 공급된 연소 공기가 연소실(211a) 내부로 분출되면 상술한 싸이클론 튜브(216)와 함께 연소실(211a) 내부에 와류가 일어나게 하고, 그에 따라 연소 공기와 생물질 연료가 충분히 고르게 혼합되므로 연소 효율을 월등히 높인다.Therefore, combustion air supplied through the blower blower 234 is supplied to the air circulation pipe 235 via the blower-side space 233a between the blower-side inner wall 231 and the blower-side outer wall 233, When the combustion air supplied to the air circulation tube 235 is ejected into the combustion chamber 211a, vortices occur in the combustion chamber 211a together with the cyclone tube 216 described above, and thus combustion air and biomass fuel The mixture is sufficiently evenly mixed, which greatly increases the combustion efficiency.
또한, 분출측 내벽(231)의 내측면에도 이상에서 설명한 연소 챔버(210)와 마찬가지로 열에 강한 내화벽돌과 같은 내화물층(232)이 구비되어 있어서 연소실(211a)에서 발생한 화염에 의해 화염분출 챔버(230)가 달구어 지거나 고온의 열이 외부로 전달되지 않게 한다.
In addition, similarly to the combustion chamber 210 described above, the inner side surface of the ejection-side inner wall 231 is provided with a refractory layer 232 such as a refractory brick which is resistant to heat, and the flame ejection chamber ( 230) is not heated or hot heat is not transmitted to the outside.
한편, 본 발명에서는 상기 화염분출 챔버(230)의 출력측 단부에 2중층으로 이루어진 화염보호 케이싱(240)이 연결되어 있고, 상기 화염보호 케이싱(240)의 일측에는 케이싱 공기 송풍관(241)이 연결되어 있고, 상기 화염보호 케이싱(240)의 내부에는 일정 간격마다 도류판(242)이 설치되어 있으며, 화염보호 케이싱(240)의 내주면에는 내화물층(243)이 구비되어 있다.On the other hand, in the present invention, the flame protection casing 240 made of a double layer is connected to the output side end of the flame ejection chamber 230, the casing air blowing pipe 241 is connected to one side of the flame protection casing 240 The flame protection casing 240 is provided with a ditch plate 242 at regular intervals, and the refractory layer 243 is provided on an inner circumferential surface of the flame protection casing 240.
따라서, 케이싱 공기 송풍관(241)을 통해 분출 안내용 공기가 분사되면, 분출 안내용 공기가 2중층으로 이루어진 화염보호 케이싱(240)의 내부 공간을 통해 전방으로 분사되는 과정에서 화염이 전방으로 분출되도록 안내하므로, 생물질 연료를 연소시킴으로써 발생한 화염의 사용 효율을 높일 수 있게 한다.Therefore, when the spraying guide air is injected through the casing air blower tube 241, the flame is sprayed forward in the process of spraying the spraying guide air forward through the inner space of the flame protection casing 240 made of a double layer. As a result, it is possible to increase the use efficiency of the flame generated by burning the biomass fuel.
다만, 도류판(242)은 도 5에 도시된 바와 같이 화염보호 케이싱(240) 내부에 수직하게 설치된 것이 사용될 수 있지만, 도 6에 도시된 바와 같이 시계 방향으로 기운 나선 형상의 도류판(242a)이나 도 7에 도시된 바와 같이 반시계 방향으로 기운 나선 형상의 도류판(242b)을 설치하는 것이 더욱 바람직할 것이다.However, the drift plate 242 may be used vertically installed inside the flame protection casing 240 as shown in FIG. 5, but as shown in FIG. 6, the spiral drift plate 242a tilted in a clockwise direction. However, as shown in FIG. 7, it is more preferable to provide a spiral waveguide plate 242b tilted in a counterclockwise direction.
도류판(242)으로서 시계 방향 혹은 반시계 방향으로 기운 나선 형상의 도류판(242a, 242b)을 사용하면, 화염보호 케이싱(240)을 통해 전방으로 분사되는 화염 안내용 공기 역시 회전하면서 분사되므로, 화염분출 챔버(230)에서 분사된 화염을 전방으로 더욱 잘 유도한다.
When the spiral guide plates 242a and 242b inclined in the clockwise or counterclockwise direction are used as the guide plate 242, the flame guide air injected forward through the flame protection casing 240 is also injected while rotating. The flame injected from the flame ejection chamber 230 is better guided forward.
한편, 화염보호 케이싱(240)의 단부에는 환형 노즐(250)이 끼워지는데, 환형 노즐(250)에는 공지된 바와 같이 초본과 목본 식물 등은 물론 음식물 쓰레기를 비롯한 다양한 생물질을 반건조시켜 생물질 펠릿 연료를 만드는 건조장치가 조립된다. 이 환형 노즐(250)에도 내화물층(251)이 구비됨은 당연하다.On the other hand, the end of the flame protection casing 240 is fitted with an annular nozzle 250, the annular nozzle 250, as is known, as well as herbaceous and woody plants, as well as a variety of biological material, including food waste semi-dry Drying apparatus for pellet fuel is assembled. Naturally, the annular nozzle 250 is also provided with a refractory layer 251.
따라서, 본 발명의 수평형 생물질 반건류 고온 연소기에서 발생한 화염으로 생물질 연료(펠릿 연료)를 생산할 수 있게 하며, 이와 같은 과정을 통해 제조된 생물질 연료는 본 발명의 수평형 생물질 반건류 고온 연소기의 연료로 사용되기도 한다.
Therefore, it is possible to produce a biomass fuel (pellet fuel) with the flame generated in the horizontal biomass semi-drying high temperature combustor of the present invention, the biomass fuel produced through such a process is the horizontal biomass semi-drying of the present invention It is also used as fuel for high temperature combustors.
이상, 본 발명의 특정 실시예에 대하여 설명하였다. 그러나, 본 발명의 사상 및 범위는 이러한 특정 실시예에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 요지를 변경하지 않는 범위 내에서 다양하게 수정 및 변형이 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 것이다. The specific embodiments of the present invention have been described above. It is to be understood, however, that the scope and spirit of the present invention is not limited to these specific embodiments, and that various modifications and changes may be made without departing from the spirit of the present invention. If you have, you will understand.
따라서, 이상에서 기술한 실시예들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이므로, 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 하며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
Therefore, it should be understood that the above-described embodiments are provided so that those skilled in the art can fully understand the scope of the present invention. Therefore, it should be understood that the embodiments are to be considered in all respects as illustrative and not restrictive, The invention is only defined by the scope of the claims.
210: 연소 챔버 211: 연소측 내벽
211a: 연소실 212: 내화물층
213: 재 배출구 214: 연소측 외벽
215: 연소측 송풍관 216: 싸이클론 튜브
217: 점화구 218: 관찰구
220: 연료 공급기 221: 중심 송풍관
222: 연료 공급관 223: 연료 공급 송풍관
224: 공기 보급관 225: 공기 송풍관
230: 화염 분출 챔버 231: 분출측 내벽
232: 내화물층 233: 분출측 외벽
234: 분출측 송풍관 235: 공기 순환관
240: 화염 보호 케이싱 241: 케이싱 공기 송풍관
242: 도류판 250: 환형 노즐
210: combustion chamber 211: combustion side inner wall
211a: combustion chamber 212: refractory layer
213: ash outlet 214: combustion side outer wall
215: combustion side blower tube 216: cyclone tube
217: ignition port 218: observation port
220: fuel supply 221: center blower
222: fuel supply pipe 223: fuel supply blower
224: air supply pipe 225: air blowing pipe
230: flame ejection chamber 231: ejecting side inner wall
232: refractory layer 233: ejection side outer wall
234: blowing side blower tube 235: air circulation tube
240: flame protection casing 241: casing air blower
242: drip plate 250: annular nozzle

Claims (10)

  1. 내부에 연소실(211a)을 갖는 연소 챔버(210)와;
    상기 연소 챔버(210)의 전방에 연결되며 상기 연소실(211a)에 연소 공기를 공급하는 중심 송풍관(221)과, 상기 중심 송풍관(221)의 외면을 감싸도록 2중층으로 설치된 연료 공급관(222) 및 상기 연료 공급관(222)에 연결되며 고압의 공기로 생물질 연료를 공급하는 연료 공급 송풍관(223)을 갖는 연료 공급기(220); 및
    상기 연소 챔버(210)의 후방에 연결되며, 상기 중심 송풍관(221)에서 공급된 연소 공기와 상기 연료 공급관(222)을 통해 공급된 생물질 연료가 연소하면서 발생된 화염이 분출되는 화염분출 챔버(230);를 포함하되,
    상기 화염분출 챔버(230)는
    내부에 화염 분출구(231a)가 형성된 분출측 내벽(231)과;
    상기 분출측 내벽(231)의 외면을 감싸도록 2중층으로 설치된 분출측 외벽(233)과;
    상기 분출측 외벽(233)에 연결되어 상기 분출측 내벽(231)과 분출측 외벽(233) 사이의 분출측 공간부(233a)로 연소 공기를 공급하는 분출측 송풍관(234); 및
    일단은 상기 분출측 공간부(233a)에 연통되도록 상기 분출측 내벽(231)의 내주면에 고정되고, 타단은 상기 연소실(211a)까지 연장되도록 경사지게 설치된 공기 순환관(235);을 포함하는 것을 특징으로 하는 수평형 생물질 반건류 고온 연소기.
    A combustion chamber 210 having a combustion chamber 211a therein;
    A central blower pipe 221 connected to the front of the combustion chamber 210 and supplying combustion air to the combustion chamber 211a, and a fuel supply pipe 222 installed in a double layer to surround an outer surface of the central blower pipe 221; A fuel supplier 220 connected to the fuel supply pipe 222 and having a fuel supply blower tube 223 for supplying biomass fuel to high pressure air; And
    A flame ejection chamber connected to the rear of the combustion chamber 210 and configured to emit flames generated by combustion of combustion air supplied from the central blower 221 and biomass fuel supplied through the fuel supply pipe 222 ( 230);
    The flame ejection chamber 230 is
    An ejecting side inner wall 231 having a flame ejection opening 231a formed therein;
    An ejecting side outer wall 233 installed in a double layer to surround an outer surface of the ejecting side inner wall 231;
    A blower side blower pipe 234 connected to the blower side outer wall 233 to supply combustion air to the blower side space 233a between the blower side inner wall 231 and the blower side outer wall 233; And
    One end is fixed to the inner circumferential surface of the ejecting side inner wall 231 so as to communicate with the ejecting side space 233a, and the other end is inclined so as to extend to the combustion chamber 211a; Horizontal biomass semi-dry high temperature combustor.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 연소 챔버(210)는,
    내부에 상기 연소실(211a)이 형성된 연소측 내벽(211)과;
    상기 연소측 내벽(211)의 외면을 감싸도록 2중층으로 설치된 연소측 외벽(214)과;
    상기 연소측 외벽(214)에 연결되어 상기 연소측 내벽(211)과 연소측 외벽(214) 사이의 연소측 공간부(214a)로 연소 공기를 공급하는 연소측 송풍관(215); 및
    일단은 상기 연소측 공간부(214a)에 연통되도록 상기 연소측 내벽(211)의 내주면에 고정되고, 타단은 상기 연소실(211a)을 향해 연장 설치된 싸이클론 튜브(216);를 포함하는 것을 특징으로 하는 수평형 생물질 반건류 고온 연소기.
    The method of claim 1,
    The combustion chamber 210,
    A combustion side inner wall 211 having the combustion chamber 211 a formed therein;
    A combustion side outer wall 214 installed in a double layer to surround the outer surface of the combustion side inner wall 211;
    A combustion side blower tube 215 connected to the combustion side outer wall 214 for supplying combustion air to the combustion side space portion 214a between the combustion side inner wall 211 and the combustion side outer wall 214; And
    A cyclone tube 216, one end of which is fixed to an inner circumferential surface of the combustion-side inner wall 211 so as to be in communication with the combustion-side space 214a, and the other end of which is extended toward the combustion chamber 211a. Horizontal biomass semi-dry high temperature combustor.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 싸이클론 튜브(216)는 상기 싸이클론 튜브(216)를 지나는 상기 연소실(211a)의 직경(D) 방향을 기준으로 일정 각도 어긋나도록 설치되어 상기 직경(D) 방향과 싸이클론 튜브(216) 사이에 끼인각(θ)(included angle, 협각)을 형성하는 것을 특징으로 하는 수평형 생물질 반건류 고온 연소기.
    3. The method of claim 2,
    The cyclone tube 216 is installed so as to deviate by a predetermined angle with respect to the diameter (D) direction of the combustion chamber 211a passing through the cyclone tube 216, the cyclone tube 216 A horizontal biomass semi-dry high temperature combustor characterized by forming an included angle (θ) therebetween.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 끼인각(θ)은 10°이상 80°이하인 것을 특징으로 하는 수평형 생물질 반건류 고온 연소기.
    The method of claim 3,
    The included angle (θ) is a horizontal biomass semi-dry high temperature combustor, characterized in that 10 ° or more and 80 ° or less.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 연소 챔버(210)에는 상기 연소실(211a)에 연결된 재 배출구(213)가 설치되어 있고, 상기 재 배출구(213)에는 상기 재 배출구(213)를 개폐하는 씰 플레이트(213a)가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 수평형 생물질 반건류 고온 연소기.
    The method of claim 1,
    The combustion chamber 210 is provided with a ash outlet 213 connected to the combustion chamber 211a, and the ash outlet 213 is provided with a seal plate 213a for opening and closing the ash outlet 213. Horizontal biomass semi-dry high temperature combustor.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 연료 공급관(222)의 외면을 감싸도록 2중층으로 설치되어 연소 공기를 공급하는 공기 보급관(224) 및 상기 공기 보급관(224)에 연결된 공기 송풍관(225)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수평형 생물질 반건류 고온 연소기.
    The method of claim 1,
    The air supply pipe 224 is installed in a double layer to surround the outer surface of the fuel supply pipe 222 to supply combustion air and the air blowing pipe 225 connected to the air supply pipe 224, characterized in that it further comprises Horizontal biomass semi-dry high temperature combustor.
  7. 삭제delete
  8. 제1항 내지 제6항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 화염분출 챔버(230)의 단부에는 2중층으로 이루어진 화염보호 케이싱(240)이 연결되어 있고, 상기 화염보호 케이싱(240)의 일측에는 케이싱 공기 송풍관(241)이 연결되어 있으며, 상기 화염보호 케이싱(240)의 내부에는 일정 간격마다 도류판(242)(training dike)이 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 수평형 생물질 반건류 고온 연소기.
    7. The method according to any one of claims 1 to 6,
    A flame protection casing 240 made of a double layer is connected to an end of the flame ejection chamber 230, and a casing air blower tube 241 is connected to one side of the flame protection casing 240, and the flame protection casing is connected. A horizontal biomass semi-dry gas hot combustor, characterized in that the inside of the 240, a dimmer plate 242 (training dike) is provided at regular intervals.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 도류판(242)은 나선 방향으로 경사지게 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 수평형 생물질 반건류 고온 연소기.
    9. The method of claim 8,
    The drip plate 242 is a horizontal biomass semi-dry high temperature combustor, characterized in that installed inclined in a spiral direction.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 화염보호 케이싱(240)의 단부에는 환형 노즐(250)이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 수평형 생물질 반건류 고온 연소기.
    9. The method of claim 8,
    Horizontal biomass semi-dry high temperature combustor, characterized in that the annular nozzle 250 is installed at the end of the flame protection casing (240).
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