KR101525902B1 - 분체연료 가스화 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 분체연료 가스화 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 폐목질이나 폐음식물 등의 유기성 폐기물을 원료로 하는 분체연료를 순간적으로 가스화(승화)하여 최상의 연소조건에 신속하게 도달할 수 있도록 함으로써, 분체연료를 연소효율 및 에너지효율을 향상시키고 배출되는 환경공해물질을 최소할 수 있도록 한 것이다.
특히, 본 발명은 분체연료의 연소열을 분체연료의 가스화에 재활용함으로써, 분체연료를 가스화하는데 요구되는 적정온도의 유지에 필요한 에너지를 최소화 할 수 있으며, 가스화 과정에서 분체연료의 체류시간을 증가시켜 가스화효율이 낮은 분체연료에 대해서도 충분한 가스화 및 연소효율을 얻을 수 있다.
따라서, 본 발명은 에너지관리분야, 특히 재생에너지분야 및 유기성 폐기물 재활용 분야는 물론, 연소용 버너 분야, 보일러 분야 등의 유사 내지 연관된 분야에서 신뢰성 및 경쟁력을 향상시킬 수 있다.

Description

분체연료 가스화 장치{Purverized fuel gasification equipment}

본 발명은 분체연료 가스화 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 폐목질이나 폐음식물 등의 유기성 폐기물을 원료로 하는 분체연료를 순간적으로 가스화(승화)하여 최상의 연소조건에 신속하게 도달할 수 있도록 함으로써, 분체연료를 연소효율 및 에너지효율을 향상시키고 배출되는 환경공해물질을 최소할 수 있도록 한 것이다.

특히, 본 발명은 분체연료의 연소열을 분체연료의 가스화에 재활용함으로써, 분체연료를 가스화하는데 요구되는 적정온도의 유지에 필요한 에너지를 최소화 할 수 있으며, 가스화 과정에서 분체연료의 체류시간을 증가시켜 완전연소가 어려운 분체연료에 대해서도 충분한 가스화가 이루어질 수 있도록 한 분체연료 가스화 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 음식물 쓰레기 등의 유기성 폐기물은 주로 소각, 매립, 사료화, 퇴비화 등의 방식을 통해 처리해오고 있었으나, 소각의 경우 유해물질과 악취가 발생하고, 매립의 경우 악취가 발생하고 침출수에 의한 토양 및 수질 요염 발생하며, 사료화 및 퇴비화는 이물질을 제거하는 전처리과정, 발효과정 및 멸균과정 등으로 인해 재활용 비용이 증가하기 때문에 활용도가 낮다는 등의 문제점이 있었다.

이러한 문제점으로 인해, 최근에는 음식물 쓰레기 등의 유기성 폐기물을 음식물 쓰레기를 건조 및 압축한 펠릿 형태의 연료로 제조하여 재사용하고 있다.

그러나, 음식물 쓰레기 등의 유기성 폐기물에는 연소성이 없는 회분이나 불순물 등이 다량 함유되어 있기 때문에, 고체의 상태로는 인화성이 낮아 화염형성이 어렵고, 화염이 형성된다 하더라도 지속적으로 연소상태를 유지하기에 어렵다는 문제점이 있다.

더군다나, 이러한 불완전 연소로 인해 다량의 환경오염물질이 배출되는 문제점이 있다.

이러한 유기성 폐기물 연료가 갖는 문제점을 개선하기 위하여, 하기의 선행기술문헌인 대한민국 등록특허공보 제10-0867337호 '음식물쓰레기로부터 제조한 분체연료 연소용 버너'(이하, 선행기술1) 및 대한민국 등록특허공보 제10-1335621호 '분체연료연소장치'(이하, 선행기술2)는 음식물 쓰레기 등의 유기성 폐기물을 미세분말화한 분체형태의 연료를 사용하는 방법이 제시되고 있다.

한편, 유기성 폐기물의 분체연료를 완전연소시키기 위해서는, 다음의 두 가지 조건이 요구된다.

첫째, 분체연료가 최상의 연소조건에 신속하게 도달할 수 있도록 하기 위하여, 가스화는 순간적으로 일어나야 한다.

둘째, 분체연료의 가스화 과정에서 분체연료의 체류시간을 증가시켜, 완전연소가 어려운 분체연료에 대해서도 충분한 가스화가 이루어질 수 있도록 해야 한다.

선행기술1의 경우에는 분체연료를 미리 예열하는 예열기 등의 부가구성이 필요할 뿐만 아니라, 연소로와 연결되는 분체연료 이송관은 단순히 분체연료를 공급하는 역할을 하는 것으로, 연소로에 공급되는 분체연료가 완전히 가스화되도록 하기 위하여, 분체연료 이송관 내에서 분체연료의 체류시간을 증가시키기 위한 기술은 나타나 있지 않으며, 선행기술2의 경우에는 풍압이 높고 유속이 빠른 제1 공기로 인해 연소실로 공급되는 분체연료의 체류시간이 오히려 감소된다.

따라서, 선행기술1 및 선행기술2는 각각 연소로 및 제2 연소실로 공급되는 분체연료가 충분히 가스화되지 못하여 분체연료의 불완전연소가 발생하는 문제점이 있다.

대한민국 등록특허공보 제10-0867337호 '음식물쓰레기로부터 제조한 분체연료 연소용 버너' 대한민국 등록특허공보 제10-1335621호 '분체연료연소장치'

상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서, 본 발명은 분체연료를 순간적으로 가스화(승화)하여 최상의 연소조건에 신속하게 도달할 수 있도록 함으로써, 분체연료의 완전연소가 가능하도록 한 분체연료 가스화 장치를 제공하는데 목적이 있다.

이를 통해, 본 발명은 분체연료의 연소효율 및 에너지효율을 향상시키고, 분체연료의 연소시 배출되는 환경공해물질을 최소할 수 있도록 한 분체연료 가스화 장치를 제공하는데 목적이 있다.

특히, 본 발명은 분체연료의 연소열을 분체연료의 가스화에 재활용함으로써, 분체연료를 가스화하는데 요구되는 적정온도의 유지에 필요한 에너지를 최소화하여 에너지효율을 향상시킬 수 있도록 한 분체연료 가스화 장치를 제공하는데 목적이 있다.

또한, 본 발명은 분체연료의 가스화 과정에서 분체연료를 비산시켜 체류시간을 증가시킴으로써, 완전연소가 어려운 분체연료에 대해서도 충분한 가스화가 이루어질 수 있도록 한 분체연료 가스화 장치를 제공하는데 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에 따른 분체연료 가스화 장치는, 상부에서 공급되는 분체연료를 내부에서 자연대류로 회전시켜 하부로 배출시키는 분체회전부; 상기 분체회전부의 하부에 구성되어 상기 분체회전부를 회전하여 통과한 분체연료를 강제대류로 확산시키는 분체확산부; 및 상기 분체회전부 및 분체확산부가 상부에 구성되고 하부에 가스화분체 공급구가 개방되도록 형성되며, 상기 분체확산부에서 확산된 분체를 가열하여 승화시켜 상기 가스화분체 공급구로 배출시키는 가열몸체부;를 포함한다.

또한, 상기 가열몸체부가 내부에 구성되고, 상부에서 상기 분체회전부와 연결되어 내부가 밀폐되도록 구성되며, 내측면과 상기 가열몸체부의 외측면에 의해 형성되는 공간을 복수 개의 가열영역으로 구획하는 적어도 하나의 열차단판이 구성되는 내측몸체부를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 열차단판은, 적어도 하나의 열통과공이 형성될 수 있다.

또한, 상기 내측몸체부가 내부에 구성되고, 상부에서 상기 분체회전부와 연결되어 내부가 밀폐되도록 구성되며, 외부에서 공급되는 외기를 상기 분체회전부에 공급하는 외측몸체부를 더 포함하고, 상기 분체회전부는, 상기 외측몸체부 및 내측몸체부의 사이에 형성되어 상기 외측몸체부에서 공급되는 외기를 내부로 유입시키는 적어도 하나의 공기공급공이 형성될 수 있다.

또한, 상기 분체확산부는, 상기 가열몸체부의 내부에 구성되는 적어도 하나의 확산플레이트를 포함할 수 있다.

또한, 상기 분체확산부는, 상기 분체회전부의 상부로 외기를 공급하는 역화방지용 공기공급부를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 가열몸체부는, 상기 가열몸체부의 중앙부 외측과 상기 가스화분체 공급구의 외측을 공간적으로 연결하여, 상기 가열몸체부 내부에서 과도팽창된 가스화분체를 상기 가스화분체 공급구로 이동시키기 위한 적어도 하나의 바이패스관이 구성될 수 있다.

상기와 같은 해결수단에 의해, 본 발명은 폐목질이나 폐음식물 등의 유기성 폐기물을 원료로 하는 분체연료의 완전연소가 가능하도록 함으로써, 분체연료의 연소효율 및 에너지효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 분체연료를 순간적으로 가스화(승화)하여 최상의 연소조건에 신속하게 도달할 수 있도록 함으로써, 분체연료의 가스화 효율을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

특히, 본 발명은 분체연료의 연소열을 재활용함으로써, 분체연료를 가스화하는데 필요한 에너지를 최소화할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명은 분체연료의 가스화 과정에서 분체연료를 비산시켜 체류시간을 증가시킴으로써, 완전연소가 어려운 분체연료에 대해서도 충분한 가스화가 이루어질 수 있도록 하는 장점이 있다.

이를 통해, 연료로 사용되지 못하던 다양한 유기성 폐기물을 재활용할 수 있을 뿐만 아니라, 분체연료의 연소시 배출되는 환경공해물질을 최소할 수 있는 효과가 있다.

따라서, 본 발명은 에너지관리분야, 특히 재생에너지분야 및 유기성 폐기물 재활용 분야는 물론, 연소용 버너 분야, 보일러 분야 등의 유사 내지 연관된 분야에서 신뢰성 및 경쟁력을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명에 의한 분체연료 가스화 장치의 일 실시예를 나타내는 구성도이다.
도 2는 도 1의 가열몸체부를 나타내는 사시도이다.
도 3은 도 1의 내측몸체부를 나타내는 부분절개 사시도이다.
도 4는 도 1의 분체회전부 및 외측몸체부를 나타내는 부분절개 사시도이다.
도 5는 도 2 내지 도 4가 결합된 상태를 나타내는 부분절개 사시도이다.
도 6 내지 도 9는 도 1의 분체연료 가스화 장치가 동작되는 과정을 설명하기 위한 도면이다.

본 발명에 따른 분체연료 가스화 장치에 대한 예는 다양하게 적용할 수 있으며, 이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 가장 바람직한 실시 예에 대해 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 의한 분체연료 가스화 장치의 일 실시예를 나타내는 구성도이고, 도 2는 도 1의 가열몸체부를 나타내는 사시도이며, 도 3은 도 1의 내측몸체부를 나타내는 부분절개 사시도이고, 도 4는 도 1의 분체회전부 및 외측몸체부를 나타내는 부분절개 사시도이며, 도 5는 도 2 내지 도 4가 결합된 상태를 나타내는 부분절개 사시도이다.

도 1을 참조하면, 분체연료 가스화 장치(A)는 분체회전부(100), 분체확산부(200) 및 가열부(300)를 포함한다. 여기서, 분체연료 가스화 장치(A)는 도 1에 나타난 바와 같이 연소실(C)의 상부에 구성되어 하향방식으로 분체연료를 공급하여 연소실 내부에서 분체연료가 연소되도록 할 수 있다. 물론, 당업자의 요구에 따라 본 발명의 분체연료 가스화 장치(A)에서 가스화된 분체연료를 연소실(C) 이외의 장치 또는 설비 등으로 공급할 수 있음은 당연하다.

분체회전부(100)는, 상부에서 공급되는 분체연료를 내부에서 자연대류로 회전시켜 하부로 배출시키는 것으로, 적어도 하나의 분체분산공(111)이 형성되는 내측관(110) 및 적어도 하나의 공기공급공(121)이 형성되는 외측관(120)의 이중관 형태로 구성될 수 있다.

이에, 분체연료가 분체회전부(100)의 상부로 공급되면 내측관(110)을 따라 하부로 이동하는 과정에서, 내측관(110)의 분체분산공(111)을 통해 외측관(120)으로 배출될 수 있다.

그리고, 하기에 설명될 분체회전용 공기공급부(510)를 통해 외측몸체부(500)로 공급되는 외기가, 외측관(120)에 형성된 공기공급공(121)을 통해 외측관(120)으로 유입되면, 분체분산공(111)을 통해 배출된 분체연료를 외측관(120)과 내측관(110) 사이의 공간에서 회전시키게 된다.

이때, 외측관(120)의 내벽면 하부에는 적어도 하나의 회전형성편(122)이 경사지게 형성될 수 있으며, 회전형성편(122)은 외기에 의해 회전되는 분체연료를 보다 용이하게 회전시키도록 할 수 있다.

분체확산부(200)는, 분체회전부(100)의 하부에 구성되어, 분체회전부(100)를 회전하여 통과한 분체연료를 강제대류로 확산시키기 위한 것으로, 분체회전부(100)의 하부에 구성되는 제1 확산플레이트(210) 및 제2 확산플레이트(220)를 포함할 수 있다.

이러한 제1 확산플레이트(210) 및 제2 확산플레이트(220)는, 가열몸체부(300)의 내부에 구성되며, 분체회전부(100)로부터 공급되는 분체연료가 가열몸체부(300)의 상부에서 충분한 시간동안 체류할 수 있도록 할 수 있다.

따라서, 본 발명에 의해 분체회전부(100)로 공급되는 분체연료는, 분체회전부(100) 및 분체확산부(200)에 의해 회전 및 확산되어 가열몸체부(300)의 상부에서 충분히 가열되어 가스화(승화)될 수 있다.

결과적으로, 본 발명은 별도의 예열수단을 필요로 하지 않으면서도, 분체연료가 완전연소되도록 할 수 있다.

가열몸체부(300)는, 분체회전부(100) 및 분체확산부(200)가 상부에 구성되고 하부에 가스화분체 공급구(310)가 개방되도록 형성되는 것으로, 분체확산부(200)에서 확산된 분체를 가열하여 승화시켜 가스화분체 공급구(310)로 배출시킬 수 있다.

가열몸체부(300)는 열전도도가 높은 금속재질로 형성될 수 있으며, 하기에 설명될 송풍기를 통해 공급되는 열 또는 분체연료의 연소열을 가열몸체부(300) 전체로 전달하여 가열몸체부(300) 내부로 방사되도록 할 수 있다.

따라서, 외부에서 공급되는 열에너지는 가열몸체부(300)로 유입되어 내부로 방사됨으로써, 가열몸체부(300)의 내부로 회전확산되는 분체연료를 충분히 가열할 수 있다.

한편, 가열몸체부(300)의 내부로 유입되는 분체연료가, 가열몸체부(300)의 내부에서 가스화되면 부피가 증가하게 되므로, 가열몸체부(300)의 내부 압력이 증가할 수 있다.

이와 같이, 분체연료의 가스화에 의해 가열몸체부(300)의 내부 압력이 증가하게 되면, 안전상의 문제와 더불어 역화현상이 발생할 수 있다.

본 발명에서는, 가열몸체부(300)의 중앙부 외측과 가스화분체 공급구(310)의 외측을 공간적으로 연결하는 적어도 하나의 바이패스관(320)을 구성함으로써, 도 10에 나타난 바와 같이 가열몸체부(300) 내부에서 과도팽창(OF)된 가스화분체가 바이패스관(320)을 따라 이동하여 가스화분체 공급구(310)를 통해 연소실(C)로 신속히 이동하도록 하여, 가열몸체부(300)의 내부 압력을 일정하게 유지할 수 있다.

이상에서, 분체연료는 분체회전부(100), 분체확산부(200) 및 가열몸체부(300)를 통해 상부에서 하부로 이동하는 것으로 설명하였다. 이는 연소실(C) 측으로 음압이 형성되기 때문으로, 연소실(C) 측의 음압은 본 발명의 분체연료 가스화 장치(A)를 이용하는 연소장치나 설비 등에 의해 이루어질 수 있으며, 이러한 연소장치나 설비는 당업자의 요구에 따라 다양하게 변경될 수 있으므로, 본 발명에서는 특정한 것에 한정하여 설명하지 않는다.

한편, 음식물 쓰레기 등의 유기성 폐기물은 그 내용물의 성분에 따라 다양한 연소조건을 필요로 하게 된다.

따라서, 분체연료를 가스화하는 과정에서 가열몸체부(300)의 내부를 부분적으로 가열 또는 냉각해야할 필요가 있다.

이에 본 발명은, 가열몸체부(300)의 외부를 감싸도록 내측몸체부(400)를 구성하고, 내측몸체부(400)의 내측면과 가열몸체부(300)의 외측면에 의해 형성되는 공간을 적어도 하나의 열차단판으로 구획한 후, 구획된 각 가열영역의 온도를 독립적으로 제어하도록 할 수 있다.

도 1에서는, 내측몸체부(400)의 내측면과 가열몸체부(300)의 외측면에 의해 형성되는 공간을, 제1 가열영역(HA1) 내지 제3 가열영역(HA3)으로 설정하고, 각 영역이 제1 열차단판(410) 내지 제3 열차단판(430)으로 구획되어 차단될 수 있도록 할 수 있다.

이때, 제1 열차단판(410) 내지 제3 열차단판(430)에는 각각 적어도 하나의 제1 열통과공(411) 내지 제3 열통과공(431)이 형성될 수 있으며, 제1 열통과공(411) 내지 제3 열통과공(431)에 대해서는 하기에서 보다 상세히 설명하기로 한다.

또한, 내측몸체부(400)는 외측관(120)의 공기공급공(121)의 하부에 인접하여, 내부가 밀폐되도록 외측관(120)과 연결되도록 구성될 수 있다.

도 3에서, 미설명 부호 '432'는 바이패스관(320)이 통과하는 관통홀이다.

도 1에서, 본 발명의 분체연료 가스화 장치(A)는, 외측관(120)의 공기공급공(121)으로 외기를 공급하기 위하여, 내측몸체부(400)를 감싸도록 외측몸체부(500)를 더 구성할 수 있다.

또한, 외측몸체부(500)는 외측관(120)의 공기공급공(121)의 상부에 인접하여, 내부가 밀폐되도록 외측관(120)과 연결되도록 구성될 수 있다.

결과적으로, 내측몸체부(400)와 외측몸체부(500) 사이의 공간이 외측관(120)의 공기공급공(121)과 공간적으로 연결될 수 있도록 할 수 있으며, 외측몸체부(500)의 일측에 구성되는 분체회전용 공기공급부(510)로 유입되는 외기가 외측관(120)의 공기공급공(121)로 유입되도록 할 수 있다. 여기서, 외기는 분체연료의 연소 후 재유입되는 배기가스 또는 대기중의 공기 등을 포함할 수 있다.

또한, 본 발명에 의한 분체확산부(200)의 상부에는, 분체회전부(100)의 상부로 외기를 공급하는 역화방지용 공기공급부(230)를 더 포함할 수 있다.

이러한 역화방지용 공기공급부(230)는, 가스화분체 공급구(310)에서 발생되는 화염이 가열몸체부(300)의 내측으로 유입되는 것을 방지함은 물론, 분체회전부(100)에서의 분체연료의 회전 및 분체확산부(200)에서의 분체연료의 확산 효과를 보다 향상시킬 수 있다.

또한, 역화방지용 공기공급부(230)는, 분체연료의 가스화 과정에서 분체회전부(100), 분체확산부(200) 및 가열몸체부(300) 등의 내부면에 분체연료가 쌓이는 것을 방지하여, 공급되는 분체연료가 모두 가스화될 수 있도록 할 수 있다.

도 1에서, 분체회전부(100)의 상부에는 분체연료공급부(600)가 더 구성될 수 있으며, 연료저장탱크(도시하지 않음)에 저장된 분체연료가 분체연료투입구(610)로 투입되면, 이송스크류(620)를 통해 분체회전부(100)의 상부로 이동되면서 분체회전부(100) 내부로 공급될 수 있다.

또한, 제1 가열영역 내지 제3 가열영역에는, 각각 제1 송풍기(710) 내지 제3 송풍기(730), 제1 온도센서(810) 내지 제3 온도센서(830)이 구성될 수 있으며, 각 가열영역에 구성된 송풍기 및 온도센서는, 해당 가열영역을 설정된 온도에 따라 독립적으로 가열 또는 냉각하기 위한 것이다.

다시 말해, 본 발명의 송풍기는 고온의 공기를 공급하여 각 가열영역의 온도를 상승시키거나, 저온의 공기를 공급하여 각 가열영역의 온도를 하강시킬 수 있으며, 이와 같이 각 가열영역의 온도를 상승 및 하강시킬 수 있는 것이면, 당업자의 요구에 따라 다양한 구성으로 변경될 수 있음은 물론이다.

도 6 내지 도 9는 도 1의 분체연료 가스화 장치가 동작되는 과정을 설명하기 위한 도면이다.

먼저 도 6을 참조하면, 분체연료의 성분에 따라 각 영역별로 설정된 가열온도에 기초하여, 제1 송풍기(710) 내지 제3 송풍기(730)로부터 고온의 공기가 해당 영역별로 공급될 수 있다.

제1 송풍기(710) 내지 제3 송풍기(730)에 의해 공급되는 고온의 공기는 가열몸체부(300)의 내부온도를 각 영역별로 상승시킬 수 있다.

그리고, 제1 온도센서(810) 내지 제3 온도센서(830)에 의해 측정되는 온도센싱값에 의해 제1 송풍기(710) 내지 제3 송풍기(730)의 동작을 제어할 수 있다.

한편, 제1 송풍기(710) 내지 제3 송풍기(730)에 의해 각 영역별로 공급되는 고온의 공기 중 일부는, 제1 열차단판(410) 내지 제3 열차단판(430)에 형성된 제1 열통과공(411) 내지 제3 열통과공(431)을 따라 상부로 이동하면서, 가열몸체부(300)의 상부를 통해 가열몸체부(300)의 내부로 유입될 수 있다.

이와 같이 가열몸체부(300)의 내부로 유입되는 고온의 공기는, 가열몸체부(300)의 내부온도가 신속하게 상승하도록 할 수 있다.

상기와 같은 과정에 의해, 가열몸체부(300)의 내부가 설정된 온도로 유지되면, 도 7에 나타난 바와 같이 분체연료공급부(600)에 의해 분체연료(PF)가 분체회전부(100)로 공급될 수 있다.

이때, 역화방지용 공기공븝부(230)를 통해 공급되는 외기는, 분체연료(PF)가 보다 효과적으로 분산되어 분체회전부(100)로 공급되도록 할 수 있다.

분체연료(PF)가 분체회전부(100)로 공급되면, 도 8에 나타난 바와 같이 분체회전부(100)의 내측관(110)과 외측관(120) 사이에서 회전되면서 가열몸체부(300)로 공급될 수 있다.

그리고, 분체회전용 공기공급부(510)를 통해 내측몸체부(400)와 외측몸체부(500) 사이의 공간을 통해 외측관(120)의 공기공급공(121)으로 외기가 유입되면, 유입된 외기가 회전형성편(122)을 따라 회전하면서 분체연료(PF)가 보다 효과적으로 회전할 수 있도록 할 수 있다.

이때, 내측몸체부(400)를 통해 공급되는 고온의 공기에 포함되는 열에너지는, 내측몸체부(400)의 외부로 배출될 수 있다.

본 발명에서는, 내측몸체부(400)의 외부로 배출되는 열에너지가, 내측몸체부(400)와 외측몸체부(500) 사이의 공간을 통해 공급되는 외기로 흡수되어 분체회전부(100)로 재공급되도록 함으로써, 열효율을 향상시킬 수 있다.

분체회전부(100)에서 회전되어 배출되는 분체연료는, 도 9에 나타난 바와 같이 분체확산부(200)의 제1 확산플레이트(210) 및 제2 확산플레이트(220)에 의해 가열몸체부(300)의 상부에서 확산될 수 있다.

이에 분체연료는, 가열몸체부(300)의 마찰영역(FA)에서 가열몸체부(300)의 내측면과 마찰되면서, 충분한 시간동안 마찰영역(FA)에서 체류할 뿐만 아니라, 마찰열에 의해 보다 빠르게 온도가 상승되면서, 완전연소가 어려운 분체연료의 성분들이 모두 가스화될 수 있다.

따라서, 본 발명에 의한 분체연료 가스화 장치(A)는, 분체연료를 순간적으로 가스화(승화)하여 최상의 연소조건에 신속하게 도달할 수 있도록 함으로써, 분체연료의 성분에 영향을 받지 않고 분체연료의 가스화 효율을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명은 분체연료의 연소열을 재활용함으로써, 분체연료를 가스화하는데 필요한 에너지를 최소화할 수 있고, 분체연료의 가스화 과정에서 분체연료를 비산시켜 체류시간을 증가시킴으로써, 분체연료의 완전한 가스화가 가능하도록 할 수 있다.

이상에서 본 발명에 의한 분체연료 가스화 장치에 대하여 설명하였다. 이러한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 한다.

A : 분체연료 가스화 장치
100 : 분체회전부 110 : 내측관
111 : 분체분산공
120 : 외측관 121 : 공기공급공
122 : 회전형성편
200 : 분체확산부 210 : 제1 확산플레이트
220 : 제2 확산플레이트 230 : 역화방지용 공기공급부
300 : 가열몸체부 310 : 가스화분체 공급구
320 : 바이패스관
400 : 내측몸체부
410 : 제1 열차단판 411 : 제1 열통과공
420 : 제2 열차단판 421 : 제2 열통과공
430 : 제3 열차단판 431 : 제3 열통과공
500 : 외측몸체부 510 : 분체회전용 공기공급부
600 : 분체연료공급부

Claims (7)

1. 상부에서 공급되는 분체연료를 내부에서 자연대류로 회전시켜 하부로 배출시키는 분체회전부;
   상기 분체회전부의 하부에 구성되어 상기 분체회전부를 회전하여 통과한 분체연료를 강제대류로 확산시키는 분체확산부; 및
   상기 분체회전부 및 분체확산부가 상부에 구성되고 하부에 가스화분체 공급구가 개방되도록 형성되며, 상기 분체확산부에서 확산된 분체를 가열하여 승화시켜 상기 가스화분체 공급구로 배출시키는 가열몸체부;를 포함하는 분체연료 가스화 장치.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 가열몸체부가 내부에 구성되고, 상부에서 상기 분체회전부와 연결되어 내부가 밀폐되도록 구성되며, 내측면과 상기 가열몸체부의 외측면에 의해 형성되는 공간을 복수 개의 가열영역으로 구획하는 적어도 하나의 열차단판이 구성되는 내측몸체부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 분체연료 가스화 장치.
   
3. 제 2항에 있어서,
   상기 열차단판은,
   적어도 하나의 열통과공이 형성되는 것을 특징으로 하는 분체연료 가스화 장치.
   
4. 제 2항에 있어서,
   상기 내측몸체부가 내부에 구성되고, 상부에서 상기 분체회전부와 연결되어 내부가 밀폐되도록 구성되며, 외부에서 공급되는 외기를 상기 분체회전부에 공급하는 외측몸체부를 더 포함하고,
   상기 분체회전부는,
   상기 외측몸체부 및 내측몸체부의 사이에 형성되어 상기 외측몸체부에서 공급되는 외기를 내부로 유입시키는 적어도 하나의 공기공급공이 형성되는 것을 특징으로 하는 분체연료 가스화 장치.
   
5. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 분체확산부는,
   상기 가열몸체부의 내부에 구성되는 적어도 하나의 확산플레이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 분체연료 가스화 장치.
   
6. 제 5항에 있어서,
   상기 분체확산부는,
   상기 분체회전부의 상부로 외기를 공급하는 역화방지용 공기공급부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 분체연료 가스화 장치.
   
7. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 가열몸체부는,
   상기 가열몸체부의 중앙부 외측과 상기 가스화분체 공급구의 외측을 공간적으로 연결하여, 상기 가열몸체부 내부에서 과도팽창된 가스화분체를 상기 가스화분체 공급구로 이동시키기 위한 적어도 하나의 바이패스관이 구성되는 것을 특징으로 하는 분체연료 가스화 장치.

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