KR101524681B1 - 증기회수 시스템이 구비된 보일러 및 증기회수 방법 - Google Patents

증기회수 시스템이 구비된 보일러 및 증기회수 방법 Download PDF

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KR101524681B1 KR1020140180374A KR20140180374A KR101524681B1 KR 101524681 B1 KR101524681 B1 KR 101524681B1 KR 1020140180374 A KR1020140180374 A KR 1020140180374A KR 20140180374 A KR20140180374 A KR 20140180374A KR 101524681 B1 KR101524681 B1 KR 101524681B1
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손달운
임종욱
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Abstract

본 발명의 일실시예에 따른 증기회수 시스템이 구비된 보일러(200)는, 연료저장장치(210)와, 상기 연료저장장치(210)에 연결되어 있는 연료이송관(220)을 통하여 목질계 연료를 공급하는 이송 스크류(230)와, 상기 이송 스크류(230)를 통하여 이송된 목질계 연료의 착화를 이행하는 점화장치(250)를 가지는 연소실(240)과, 상기 연소실(240)에 공기를 공급할 수 있는 송풍기(F1)와, 연소실(240)에서 연소된 연소가스를 배출시켜 주는 배풍기(F2)를 포함하여 구성되어, 상기 연소실(240)의 둘레를 따라 저장되어 있는 가열수(W1)가 가열되는 보일러 본체(260); 보일러 본체(260)내에서 발생된 증기를 배출시키는 주증기밸브(V1); 주증기밸브(V1)의 하측에 구비되는 하단배관(PU)에서 일단부가 연장되는 증기회수 연결관(280); 상기 증기회수 연결관(280)의 타단부에 연결되는 급수예열기(270); 및 보일러 본체(260), 주증기밸브(V1), 증기회수 연결관(280)에 연결되어 제어신호가 생성되는 제어부(290);를 포함하되, 하향 구배로 설치되는 상기 증기회수 연결관(280)을 통하여 보일러 본체(260)내에서 상기 가열수(W1)에서 발생된 증기를 회수하여, 급수예열기(270)에 저장되어 있는 예열수(W2)의 급수온도를 상승시키는 것을 특징으로 한다.
따라서, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 일실시예의 증기회수 시스템이 구비된 보일러 및 증기회수 방법에 따르면, 상기 보일러 본체내에 부착된 증기 압력센서를 통해서 보일러 운전이 설정압력에 도달해 보일러가 정지할 경우 또는 운전대기일 경우, 연소실내의 잔류 연소물에 의해 연소실내에서의 열전달이 계속 이루어져, 보일러 본체내의 증발 또한 계속 진행되어 본체내의 압력이 상승되면, 보일러본체 내의 증기를 주증기밸브 하단배관에서 급수예열기 측으로 증기 회수 연결관에 부착된 전동밸브에 제어부에서 컨트롤하여, 전동밸브를 열어 증기를 급수예열기 측으로 회수함으로써, 외부로 방출되는 증기 소모량도 없을 뿐만 아니라, 급수예열기 내의 급수온도를 상승시켜, 보일러 재 가동시 신속하게 증기를 발생시킬 수 있으며, 동시에 연료비를 절감하는 효과가 있다.

Description

증기회수 시스템이 구비된 보일러 및 증기회수 방법{The boiler where steam recovery system was constructed and method for steam recovery by the same}
본 발명은 증기 회수 시스템이 구비된 보일러에 관한 것으로서, 더욱 상세히는 보일러 본체부에서 발생되는 증기를 사용처에서 사용하지 않을 경우, 또는 보일러 본체 내의 압력차단으로 보일러 운전이 정지된 경우, 연소실내의 잔류연소물로 인하여 보일러 본체부에서 계속 증발이 일어나는 경우를 대비하여, 증발되는 증기를 급수예열부 측으로 회수하여, 보일러가 재 가동될 시 신속한 증발을 진행시킴과 동시에, 외부로 방출되어 폐열로 소비될 수 있는 증기를 회수함으로써, 보일러 운전효율을 상승시킬 수 있도록 구성한 것을 특징으로 하는 "증기회수 시스템이 구비된 보일러 및 증기회수 방법"에 관한 것이다.
일반적으로, 보일러는 도 1에 도시된 바와 같이, 특히 목질계 연료을 사용하는 보일러(1)는 목질계 연료를 저장하여 연소실에 공급시켜주는 연료저장장치(10)가 구성되고, 상기 연료저장장치(10)에 연료이송관(f)이 연결되어 화실로 목질계 연료를 공급하는 이송 스크류(20)가 구성된다.
그리고, 상기 이송스크류(20)를 통하여 이송된 상기 목질계 연료를 연소시킬 수 있는 연소실(30)이 구성된다.
또한, 상기 연소실에 공기를 공급할 수 있는 송풍기(40)가 구성되며, 연소실(30)에서 연소된 연소가스를 대기로 배출시켜 주는 배풍기(50)가 구성되고, 연소실(30)을 포함하는 보일러 본체(60)가 구성된다.
그리고, 보일러 본체에는 적정 수위를 확인할 수 있는 수면계가 구성되고, 보일러 내의 압력을 감지하는 압력센서 및 보일러에서 증발되는 증기의 양을 조절할 수 있는 주증기 밸브가 구성된다.
더욱이, 목질계 연료를 연소실(30)에 투입, 착화를 이행시켜주는 점화장치가 구성되며, 상기 점화장치에 의해 목질계 연료의 착화를 판단하는 연소가스 온도 검지센서가 구성되며, 목질계 연료를 연소시켜 발생된 증기를 발생시키는 상기 보일러(1)를 컨트롤하는 제어부도 구성된다.
상기와 같이 구성되는 배경기술에 따른 목질계 연료을 사용하는 보일러의 작동례를 살펴보면 다음과 같다.
도시된 바와 같이, 상기 연료저장장치(10)에서 이송스크류(20)를 통하여 연소실(30)에 공급된 목질계 연료는, 연소실(30)에서 점화장치(110)에 의해 점화되어, 연소실(30)에 송풍기(40)에서 공기를 공급시켜, 목질계 연료의 연소가 원활하도륵 연료를 연소시키는 연소실(30)을 포함하는 보일러 본체(60)에 열을 전달하여, 증기를 발생하게 된다.
또한, 상기 제어부는 연소가스의 온도를 감지하는 온도검지센서 및 화염검출장치를 통해서 목질계연료가 연소되는지를 판단하여, 목질계연료를 인버터제어에 의해 이송 스크류(20)의 회전수를 제어하여, 적정량의 목질계연료를 자동으로 투입하게 된다.
이와 같이, 보일러 본체(60)의 압력이 설정압력에 도달할 때까지 목질계의 연료는 자동으로 투입되며, 설정압력에 도달할 즈음 보일러 본체(60)에 구성된 압력센서가 검지하여, 목질계 연료를 투입하는 이송스크류(20)의 회전수를 인버터에 의해 회전수를 자동조절함에 따라, 설정압력 이상이 발생되지 않도록 제어부에 의해 제어된다.
상기와 같은, 배경기술에 의하면 연소로 내에서 연소되는 목질계 연료는 가스, 혹은 석유연료와 같이 바로 차단하면 화실 내에서의 연소는 바로 정지되는 것이 아니라, 연소실(30) 내에 투입된 목질계 연료는 상당부분 남아있어, 계속해서 보일러본체(60)에 열을 전달하여, 목질계 연료의 투입이 정지되어도 일정시간 계속해서 증기를 발생시키게 된다.
따라서, 일정시간 계속 증발이 일어나면 보일러본체(60)내의 압력이 상승되어 설계압력에 도달하게 되면, 자동으로 증기를 방출시키는 안전밸브(v)가 열려 보일러 본체내의 증기를 외부로 방출하게 된다.
이러한 현상이 반복되면 연료를 연소시켜 발생시킨 증기를 외부로 버리는 결과가 되기 때문에 연료비의 증가가 발생되며, 보일러(1)가 실내에 설치된 경우 안전밸브(v)를 통해 방출된 증기는 실내에 머물기 때문에 작업자 및 사용자가 불편을 겪을 수 있다.
뿐만 아니라, 방출된 증기가 식어 물방울이 되어 낙하하면 기타 다른 장치에 손상을 입힐 수도 있으며, 방출될 때의 소리 또한 상당히 커서 작업자가 놀라는 경우가 발생할 수 있기 때문에, 별도의 배관을 연결하여 방출되는 상기 증기를 옥외로 방출시키기 위해서는 많은 배관설비비가 불필요하게 지출되는 문제점이 있었다.
본 발명은, 연소실내의 잔류연소물에 의해 증발되는 보일러 본체내의 증기를 외부로 배출시켜 열손실 및 연료비를 증가시키던 종래기술에 따른 보일러의 문제점을 해소하기 위하여, 급수예열기 측으로 상기 증기를 회수하여, 보일러 본체 내로 공급되는 급수온도를 상승시킴으로써, 증발이 신속하게 일어나게 할 뿐만 아니라, 손실되는 상기 증기를 회수하여, 열 손실을 줄여 연료비를 저감시킬 수 있도록 구성되는 "증기회수 시스템이 구비된 보일러 및 증기회수 방법"을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일실시예에 따른 증기회수 시스템이 구비된 보일러(200)는, 연료저장장치(210)와, 상기 연료저장장치(210)에 연결되어 있는 연료이송관(220)을 통하여 목질계 연료를 공급하는 이송 스크류(230)와, 상기 이송 스크류(230)를 통하여 이송된 목질계 연료의 착화를 이행하는 점화장치(250)를 가지는 연소실(240)과, 상기 연소실(240)에 공기를 공급할 수 있는 송풍기(F1)와, 연소실(240)에서 연소된 연소가스를 배출시켜 주는 배풍기(F2)를 포함하여 구성되어, 상기 연소실(240)의 둘레를 따라 저장되어 있는 가열수(W1)가 가열되는 보일러 본체(260); 보일러 본체(260)내에서 발생된 증기를 배출시키는 주증기밸브(V1); 주증기밸브(V1)의 하측에 구비되는 하단배관(PU)에서 일단부가 연장되는 증기회수 연결관(280); 상기 증기회수 연결관(280)의 타단부에 연결되는 급수예열기(270); 및 보일러 본체(260), 주증기밸브(V1), 증기회수 연결관(280)에 연결되어 제어신호가 생성되는 제어부(290);를 포함하되, 하향 구배로 설치되는 상기 증기회수 연결관(280)을 통하여 보일러 본체(260)내에서 상기 가열수(W1)에서 발생된 증기를 회수하여, 급수예열기(270)에 저장되어 있는 예열수(W2)의 급수온도를 상승시키는 것을 특징으로 한다.
그리고, 가열된 상기 예열수(W2)의 열에너지가 상기 가열수(W1)에 공급되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 증기회수 연결관(280)의 하단부는 플랜지부(FL)로 구성되고, 단부에는 끝단이 막히도록 구성되고, 둘레를 따라 다수개의 증기배출공(HV)이 구비되는 하나 이상의 지관(TS);을 가지는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 보일러 본체(260)에 설치되어, 내부압력을 감지하는 압력센서(S2); 및 상기 증기회수 연결관(280)에 설치되어 보일러본체(60)내에서 발생된 증기를 상기 급수예열기(270)측으로 회수하는 제1 전동밸브(V2);를 더 포함하며, 상기 증기의 압력이 설정압력이상으로 상승하는 경우, 상기 제어부(290)의 제어신호에 따라 상기 증기를 급수예열기(270)측으로 회수하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 증기회수 연결관(280)에 장착된 상기 제1 전동밸브(V2)의 수리 및 교체를 할 수 있도록 장착되는 바이패스밸브(V3)가 부착된 바이패스 배관(P);을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 제1 전동밸브(V2)와 바이패스밸브(V3)사이에 장착되는 온도센서(S1);를 더 포함하여, 증기회수 연결관(280)에 배치되어 있는 제1 전동밸브(V2)의 작동불량으로 인하여 정상적인 운전중에 발생되는 증기가 사용처로 공급되는 것 이외에, 증기회수 연결관(280)을 통하여 급수예열기(270)로 유입되는 것을 온도센서(S1)가 감지하여 제1 전동밸브(V2)의 이상 유무를 상기 제어부(290)가 판단하여, 정상적인 운전시 증기의 유입을 방지하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1 전동밸브(V2)와 급수예열기(270) 사이에 장착되는 체크밸브(VC);를 더 포함하여, 증기회수 연결관(280)에 배치되어 있는 잔류증기의 응축으로 상기 증기회수 연결관(280)내의 압력이 저하되어, 급수예열기(270)측의 예열수(W2)가 증기회수 연결관(280)내로 유입되는 것을 방지하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 증기회수 연결관(280)에 장착되는 제2 전동밸브(V4);를 더 포함하여, 상기 증기 회수 연결관(300) 내측에서 응축된 응축수를 자동으로 배출시키는 것을 특징으로 한다.
더욱이, 증기 회수 시스템이 구비된 보일러(200)에 따른 증기회수 방법은, 연료저장장치(210)에 저장되어 있는 목질계 연료가 이송 스크류(230)에 의하여 연소실(240)로 공급되는 단계(S110); 연소실(240)로 공급되는 상기 목질계 연료가 점화장치(250)에 의하여 점화되는 단계(S120); 상기 목질계 연료가 점화되어, 상기 연소실(240)을 감싸도록 배치되는 가열수(W1)가 가열되는 단계(S130); 상기 가열수(W1)가 가열됨에 따라 발생되는 증기가 증기회수 연결관(280)을 통하여 공급되는 단계(S140); 상기 증기회수 연결관(280) 일측에 구비되는 제어부(290)의 제어신호에 따라 제1 전동밸브(V2)가 작동되는 단계(S150); 상기 제1 전동밸브(V2)가 작동됨에 따라, 상기 증기회수 연결관(280)에 연결되어 있는 지관(TS)에 형성되어 있는 증기배출공(HV)을 통하여 증기가 배출되는 단계(S160); 상기 증기배출공(HV)을 통하여 배출되는 증기에 의하여 급수예열기(270) 내부에 저장되어 있는 예열수(W2)가 가열되는 단계(S170); 및 가열된 상기 예열수(W2)의 열에너지가 상기 가열수(W1)에 공급되는 단계(S180);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
따라서, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 일실시예의 증기회수 시스템이 구비된 보일러 및 증기회수 방법에 따르면, 상기 보일러 본체내에 부착된 증기 압력센서를 통해서 보일러 운전이 설정압력에 도달해 보일러가 정지할 경우 또는 운전대기일 경우, 연소실내의 잔류 연소물에 의해 연소실내에서의 열전달이 계속 이루어져, 보일러 본체내의 증발 또한 계속 진행되어 본체내의 압력이 상승되면, 보일러본체 내의 증기를 주증기밸브 하단배관에서 급수예열기 측으로 증기 회수 연결관에 부착된 전동밸브에 제어부에서 컨트롤하여, 전동밸브를 열어 증기를 급수예열기 측으로 회수함으로써, 외부로 방출되는 증기 소모량도 없을 뿐만 아니라, 급수예열기 내의 급수온도를 상승시켜, 보일러 재 가동시 신속하게 증기를 발생시킬 수 있으며, 동시에 연료비를 절감하는 효과가 있다.
도 1은 배경기술에 의한 보일러를 도시한 예시도이다.
도 2는 본 발명에 의한 증기 회수 시스템이 구비된 보일러를 도시한 예시도이다.
도 3은 본 발명에 의한 증기 회수 시스템이 구비된 보일러에 구성되는증기 회수 연결 배관을 도시한 예시도이다.
도 4는 본 발명에 의한 증기 회수 시스템이 구비된 보일러에 구성되는증기 회수 연결 배관에서 전동밸브를 작동하여 증기를 회수하는 상태를 도시한 단면도이다.
도 5는 본 발명에 의한 증기 회수 시스템이 구비된 보일러에 포함되는 급수예열기 내부에 구성된 증기 회수 배관을 도시한 단면도이다.
도 6은 본 발명에 의한 증기 회수 시스템이 구비된 보일러에 포함되는 급수예열기 내부에 구성된 증기 회수 배관의 단면을 도시한 단면도이다.
도 7은 본 발명에 의한 증기 회수 시스템이 구비된 보일러에 따른 증기회수 방법을 도시한 흐름도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예의 상세한 설명은 첨부된 도면들을 참조하여 설명할 것이다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.
본 발명의 개념에 따른 실시 예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서 또는 출원에 상세하게 설명하고자 한다.
그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예를 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
도 2는 본 발명에 의한 증기 회수 시스템이 구비된 보일러를 도시한 예시도이고, 도 3은 본 발명에 의한 증기 회수 시스템이 구비된 보일러에 구성되는증기 회수 연결 배관을 도시한 예시도이며, 도 4는 본 발명에 의한 증기 회수 시스템이 구비된 보일러에 구성되는증기 회수 연결 배관에서 전동밸브를 작동하여 증기를 회수하는 상태를 도시한 단면도이다.
그리고, 도 5는 본 발명에 의한 증기 회수 시스템이 구비된 보일러에 포함되는 급수예열기 내부에 구성된 증기 회수 배관을 도시한 단면도이며, 도 6은 본 발명에 의한 증기 회수 시스템이 구비된 보일러에 포함되는 급수예열기 내부에 구성된 증기 회수 배관의 단면을 도시한 단면도이다.
본 발명의 일실시예의 증기회수 시스템이 구비된 보일러(200) 및 증기회수 방법에 따르면, 상기 보일러 본체(260)내에 부착된 증기 압력센서(S2)를 통해서 보일러 운전이 설정압력에 도달해 보일러가 정지할 경우 또는 운전대기일 경우, 연소실(240)내의 잔류 연소물에 의해 연소실내에서의 열전달이 계속 이루어져, 보일러 본체(260)내의 증발 또한 계속 진행되어 보일러 본체(260)내의 압력이 상승되면, 보일러 본체(260) 내의 증기를 주증기밸브(V1)의 하측방향에 구비되는 하단배관(PU)에서 급수예열기(270) 측으로 증기회수 연결관(280)에 부착된 제1 전동밸브(V2)를 제어부(290)에서 컨트롤하여, 제1 전동밸브(V2)를 열어 증기를 급수예열기(270) 측으로 회수함으로써, 외부로 방출되는 증기 소모량도 없을 뿐만 아니라, 급수예열기(270) 내의 예열수(W2)의 급수온도를 상승시켜, 보일러 재 가동시 가열수(W1)에 공급함으로써, 신속하게 증기를 발생시킬 수 있으며, 동시에 연료비를 절감하도록 구성된다.
도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 증기 회수 시스템이 구비된 보일러(200)는, 연료저장장치(210)와, 상기 연료저장장치(210)에 연결되어 있는 연료이송관(220)을 통하여 목질계 연료를 공급하는 이송 스크류(230)와, 상기 이송 스크류(230)를 통하여 이송된 목질계 연료의 착화를 이행하는 점화장치(250)를 가지는 연소실(240)과, 상기 연소실(240)에 공기를 공급할 수 있는 송풍기(F1)와, 연소실(240)에서 연소된 연소가스를 배출시켜 주는 배풍기(F2)를 포함하여 구성되어, 상기 연소실(240)의 둘레를 따라 저장되어 있는 가열수(W1)가 가열되는 보일러 본체(260); 보일러 본체(260)내에서 발생된 증기를 배출시키는 주증기밸브(V1); 주증기밸브(V1)의 하측에 구비되는 하단배관(PU)에서 일단부가 연장되는 증기회수 연결관(280); 상기 증기회수 연결관(280)의 타단부에 연결되는 급수예열기(270); 및 보일러 본체(260), 주증기밸브(V1), 증기회수 연결관(280)에 연결되어 제어신호가 생성되는 제어부(290);를 포함하되, 하향 구배로 설치되는 상기 증기회수 연결관(280)을 통하여 보일러 본체(260)내에서 상기 가열수(W1)에서 발생된 증기를 회수하여, 급수예열기(270)에 저장되어 있는 예열수(W2)의 급수온도를 상승시키는 것을 특징으로 한다.
이하, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 증기 회수 시스템이 구비된 보일러(200)에 있어서, 주용 구서요소와 이들의 연결관계 및 이에 따른 작용ㆍ효과를 좀더 살펴본다.
즉, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 증기 회수 시스템이 구비된 보일러(200)는, 가열된 상기 예열수(W2)의 열에너지가 상기 가열수(W1)에 공급됨에 따라, 제1 전동밸브(V2)를 열어 증기를 급수예열기(270) 측으로 회수함으로써, 외부로 방출되는 증기 소모량도 없을 뿐만 아니라, 급수예열기(270) 내의 예열수(W2)의 급수온도를 상승시켜, 보일러 재 가동시 가열수(W1)에 공급함으로써, 신속하게 증기를 발생시킬 수 있으며, 동시에 연료비를 절감하도록 구성되는 것을 그 기술적 특징으로 한다.
또한, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 증기회수 연결관(280)의 하단부는 수리 및 교체가 용이한 플랜지부(FL)로 구성되고, 단부에는 끝단이 막히도록 구성되고, 둘레를 따라 다수개의 증기배출공(HV)이 구비되는 하나 이상의 지관(TS);을 가짐으로써, 상기 증기배출공(HV)을 통해 상기 예열수(W2) 측으로 증기를 배출시키는 구조로 구성되는 것을 또 다른 기술적 특징으로 한다.
더욱이, 본 발명의 증기 회수 시스템이 구비된 보일러(200)는, 상기 보일러 본체(260)에 설치되어, 내부압력을 감지하는 압력센서(S2); 및 상기 증기회수 연결관(280)에 설치되어 보일러본체(60)내에서 발생된 증기를 상기 급수예열기(270)측으로 회수하는 제1 전동밸브(V2);를 더 포함하며, 상기 증기의 압력이 설정압력이상으로 상승하는 경우, 상기 제어부(290)의 제어신호에 따라 상기 증기를 급수예열기(270)측으로 회수하도록 작동한다.
한편, 본 발명의 증기 회수 시스템이 구비된 보일러(200)는, 상기 증기회수 연결관(280)에는 바이패스밸브(V3)가 부착된 바이패스 배관(PB);을 더 포함하여 구성됨으로써, 상기 증기회수 연결관(280)에 장착된 상기 제1 전동밸브(V2)의 수리 및 교체를 용이하게 할 수 있다.
뿐만 아니라, 본 발명의 증기 회수 시스템이 구비된 보일러(200)는, 상기 제1 전동밸브(V2)와 급수예열기(270) 사이에 장착되는 체크밸브(VC);를 더 포함함으로써, 증기회수 연결관(280)에 배치되어 있는 잔류증기의 응축으로 상기 증기회수 연결관(280)내의 압력이 저하되는 경우에도, 급수예열기(270)측의 상기 예열수(W2)가 증기회수 연결관(280)내측으로 유입되는 것을 사전에 방지할 수 있다.
그리고, 본 발명의 증기 회수 시스템이 구비된 보일러(200)는, 상기 증기회수 연결관(280)에 장착되는 제2 전동밸브(V4);를 더 포함하여, 상기 증기 회수 연결관(300) 내측에서 응축된 응축수를 자동으로 배출시키도록 구성하는 것이 바람직하다.
도 7은 본 발명에 의한 증기 회수 시스템이 구비된 보일러에 따른 증기회수 방법을 도시한 흐름도이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 증기 회수 시스템이 구비된 보일러(200)에 따른 증기회수 방법은, 연료저장장치(210)에 저장되어 있는 목질계 연료가 이송 스크류(230)에 의하여 연소실(240)로 공급되는 단계(S110); 연소실(240)로 공급되는 상기 목질계 연료가 점화장치(250)에 의하여 점화되는 단계(S120); 상기 목질계 연료가 점화되어, 상기 연소실(240)을 감싸도록 배치되는 가열수(W1)가 가열되는 단계(S130); 상기 가열수(W1)가 가열됨에 따라 발생되는 증기가 증기회수 연결관(280)을 통하여 공급되는 단계(S140); 상기 증기회수 연결관(280) 일측에 구비되는 제어부(290)의 제어신호에 따라 제1 전동밸브(V2)가 작동되는 단계(S150); 상기 제1 전동밸브(V2)가 작동됨에 따라, 상기 증기회수 연결관(280)에 연결되어 있는 지관(TS)에 형성되어 있는 증기배출공(HV)을 통하여 배출되는 단계(S160); 상기 증기배출공(HV)을 통하여 배출되는 증기에 의하여 급수예열기(270) 내부에 저장되어 있는 예열수(W2)가 가열되는 단계(S170); 및 가열된 상기 예열수(W2)의 열에너지가 상기 가열수(W1)에 공급되는 단계(S180);를 포함하여 이루어진다.
따라서, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 일실시예의 증기회수 시스템이 구비된 보일러(200) 및 증기회수 방법에 따르면, 상기 보일러 본체(260)내에 부착된 증기 압력센서(S2)를 통해서 보일러 운전이 설정압력에 도달해 보일러가 정지할 경우 또는 운전대기일 경우, 연소실(240)내의 잔류 연소물에 의해 연소실내에서의 열전달이 계속 이루어져, 보일러 본체(260)내의 증발 또한 계속 진행되어 보일러 본체(260)내의 압력이 상승되면, 보일러 본체(260) 내의 증기를 주증기밸브(V1)의 하측방향에 구비되는 하단배관(PU)에서 급수예열기(270) 측으로 증기회수 연결관(280)에 부착된 제1 전동밸브(V2)를 제어부(290)에서 컨트롤하여, 제1 전동밸브(V2)를 열어 증기를 급수예열기(270) 측으로 회수함으로써, 외부로 방출되는 증기 소모량도 없을 뿐만 아니라, 급수예열기(270) 내의 예열수(W2)의 급수온도를 상승시켜, 보일러 재 가동시 가열수(W1)에 공급함으로써, 신속하게 증기를 발생시킬 수 있으며, 동시에 연료비를 절감하는 효과가 있다.
본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
200 : 본 발명의 보일러 210 : 연료저장장치
220 : 연료이송관 230 : 이송 스크류
240 : 연소실 250 : 점화장치
260 : 보일러 본체 270 : 급수예열기
280 : 증기회수 연결관 290 : 제어부
F1 : 송풍기 F2 : 배풍기
FL : 플랜지부 H : 수면계
HV : 증기배출공 PB : 바이패스 배관
PU : 하단배관 S1 : 온도센서
S2 : 압력센서 TS : 지관
V1 : 주증기밸브 V2 : 제1 전동밸브
V3 : 바이패스밸브 V4 : 제2 전동밸브
VC : 체크밸브 W1 : 가열수
W2 : 예열수

Claims (9)

  1. 연료저장장치(210)와, 상기 연료저장장치(210)에 연결되어 있는 연료이송관(220)을 통하여 목질계 연료를 공급하는 이송 스크류(230)와, 상기 이송 스크류(230)를 통하여 이송된 목질계 연료의 착화를 이행하는 점화장치(250)를 가지는 연소실(240)과, 상기 연소실(240)에 공기를 공급할 수 있는 송풍기(F1)와, 연소실(240)에서 연소된 연소가스를 배출시켜 주는 배풍기(F2)를 포함하여 구성되어, 상기 연소실(240)의 둘레를 따라 저장되어 있는 가열수(W1)가 가열되는 보일러 본체(260);
    보일러 본체(260)내에서 발생된 증기를 배출시키는 주증기밸브(V1);
    주증기밸브(V1)의 하측에 구비되는 하단배관(PU)에서 일단부가 연장되는 증기회수 연결관(280);
    상기 증기회수 연결관(280)의 타단부에 연결되는 급수예열기(270);
    보일러 본체(260), 주증기밸브(V1), 증기회수 연결관(280)에 연결되어 제어신호가 생성되는 제어부(290);
    상기 보일러 본체(260)에 설치되어, 내부압력을 감지하는 압력센서(S2);
    상기 증기회수 연결관(280)에 설치되어 보일러본체(60)내에서 발생된 증기를 상기 급수예열기(270)측으로 회수하는 제1 전동밸브(V2);
    상기 증기회수 연결관(280)에 설치되는 바이패스밸브(V3);를 포함하고,
    하향 구배로 설치되는 상기 증기회수 연결관(280)을 통하여 보일러 본체(260)내에서 상기 가열수(W1)에서 발생된 증기를 회수하여, 급수예열기(270)에 저장되어 있는 예열수(W2)의 급수온도를 상승시키며,
    상기 증기의 압력이 설정압력이상으로 상승하는 경우, 상기 제어부(290)의 제어신호에 따라 상기 증기를 급수예열기(270)측으로 회수하는 것을 특징으로 하는 증기 회수 시스템이 구비된 보일러.
  2. 제 1항에 있어서,
    가열된 상기 예열수(W2)의 열에너지가 상기 가열수(W1)에 공급되는 것을 특징으로 하는 증기 회수 시스템이 구비된 보일러.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 증기회수 연결관(280)의 하단부는 플랜지부(FL)로 구성되고, 단부에는 끝단이 막히도록 구성되고, 둘레를 따라 다수개의 증기배출공(HV)이 구비되는 하나 이상의 지관(TS);을 가지는 것을 특징으로 하는 증기 회수 시스템이 구비된 보일러.
  4. 삭제
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 증기회수 연결관(280)에 장착된 상기 제1 전동밸브(V2)의 수리 및 교체를 할 수 있도록 장착되는 바이패스밸브(V3)가 부착된 바이패스 배관(PB);
    을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 증기 회수 시스템이 구비된 보일러.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 제1 전동밸브(V2)와 바이패스밸브(V3)사이에 장착되는 온도센서(S1);를 더 포함하여,
    증기회수 연결관(280)에 배치되어 있는 제1 전동밸브(V2)의 작동불량으로 인하여 정상적인 운전중에 발생되는 증기가 사용처로 공급되는 것 이외에, 증기회수 연결관(280)을 통하여 급수예열기(270)로 유입되는 것을 온도센서(S1)가 감지하여 제1 전동밸브(V2)의 이상 유무를 상기 제어부(290)가 판단하여, 정상적인 운전시 증기의 유입을 방지하는 것을 특징으로 하는 증기 회수 시스템이 구비된 보일러.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 전동밸브(V2)와 급수예열기(270) 사이에 장착되는 체크밸브(VC);를 더 포함하여, 증기회수 연결관(280)에 배치되어 있는 잔류증기의 응축으로 상기 증기회수 연결관(280)내의 압력이 저하되어, 급수예열기(270)측의 예열수(W2)가 증기회수 연결관(280)내로 유입되는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는 증기 회수 시스템이 구비된 보일러.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 증기회수 연결관(280)에 장착되는 제2 전동밸브(V4);
    를 더 포함하여, 상기 증기 회수 연결관(300) 내측에서 응축된 응축수를 자동으로 배출시키는 것을 특징으로 하는 증기 회수 시스템이 구비된 보일러.
  9. 삭제
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