KR101536137B1 - 산업용 보일러 연소보조기 - Google Patents

Abstract

연료(벙커C유)와 공기를 보일러연소실 앞에서 동시에 공급하며, 벙커C유는 점성이 커서 석유처럼 안개같이 작은 기름방울로 분사되지 못하고, 석유보다 큰 기름방울로 분사된다.
석유처럼 순간적으로 연소하지 못하고, 분사된 벙커C유 기름입자의 표면부터 연소하기 시작한다.
연소하면서 발생하는 이산화탄소는, 기름입자 표면을 둘러싸 공기를 차단하며, 함께 이동하여 불완전하게 연소 한다
본 발명에 따른 산업용보일러 연소보조기를 보일러연소실에 설치하여, 보일러연소실 앞에서 팬(송풍기)으로 공급하는 공기 중에서, 일부분을 연료를 분사하는 위치의 공기구멍으로 공급하여, 넓은 공간으로 분사되면서 공기압력이 줄어들게 한다.
나머지 공기는 보일러연소실에 설치한, 산업용보일러 연소보조기의 공기공급 관을 통해, 작은 공기구멍으로 불꽃측면에서 불꽃중심부로 공기를 분출하여서, 기름입자 표면이 연소하면서 발생하는 이산화탄소를, 불완전하게 연소하는 기름입자에서 분리하여준다. (이산화탄소는 기체이므로 약한 바람에 쉽게 분리된다)
이산화탄소가 분리된 기름입자는 공기와 접촉하여 연소가 활성화되어서, 연소온도가 상승하여 연료를 절약하여 연료비를 줄이고, 불완전한 연소로 발생하는 매연과 분진이 사라져, 환경공해 방지에 큰 효과가 있는 경제적인 산업용보일러 연소보조기이다.

Description

산업용 보일러 연소보조기{omitted}

산업용보일러는 보일러연소실 앞에서 연료를 분사하면서, 동시에 팬(송풍기)으로 공기를 공급하여준다.
벙커C유를 분사하면 기름방울이 커서, 석유처럼 순간적으로 연소하지 못하고 표면부터 연소하기 시작한다.

표면부터 연소하는 기름입자는, 연소하면서 발생하는 이산화탄소에 둘러싸여, 공기가 차단되어 공기부족으로 불완전하게 연소하여서, 연료낭비가 많고 열효율이 떨어지며, 많은 매연과 분진을 발생하여 환경공해를 일으킨다.

본 발명에 의한 산업용보일러 연소보조기를 보일러연소실에 설치하여, 보일러연소실 앞에서 팬(송풍기)으로 공급하는 공기를, 나누어 일부분을 보일러 연소실 앞에서 공급하여준다.
나머지 공기는 산업용보일러 연소보조기의 공기공급 관을 통해, 작은 공기구멍으로 불꽃측면에서 불꽃중심부로 분출하여 기름입자 표면이 연소하면서 발생하는 이산화탄소를, 불완전하게 연소한 기름입자와 분리하여준다.(기름입자와 이산화탄소는 질량이 달라서 연소하면서 진행하는 방향측면에서, 공기를 분사해주면 이산화탄소는 쉽게 분리된다)
이산화탄소가 분리된 기름입자는, 공기와 접촉하여 연소가 활성화되어서, 연소온도가 상승하여 연료를 절약하며, 시커먼 매연과 분진이 사라진다.

산업용보일러는 중질유인 벙커C유를 연로로 사용한다.
산업용보일러를 점화시킬 때 석유를 사용하여 보일러 연소실 온도가 올라가면 벙커C유로 전환하여 사용한다.
석유를 사용하면 분사된 기름입자가 작아서 순간적으로 연소가 이루어져 매연이나 분진이 거의 없으나 벙커C유를 사용하면 많은 매연과 분진이 발생한다.
벙커C유를 보일러 연소실 입구에서 분사하면서, 동시에 공기를 같은 방향에서 공급하여 분사된 벙커C유 기름입자 표면이 연소하면서 발생하는, 이산화탄소가 기름입자 표면을 둘러싸 공기를 차단하며 함께 이동하여, 이산화탄소에 둘러싸인 기름입자는 연소가 제대로 이루어지지 않아 불완전하게 연소한다.
최대한으로 연소가 이루어지도록, 석유곤로처럼 보일러연소실에 산업용보일러 연소보조기를 설치하여 불꽃측면에서 불꽃 중심부로 분출하여 연소하면서 발생하는 이산화탄소를 분리하여주면 불완전하게 연소한 기름입자를 공기와 접촉하여 연소하게 한다.

60년대 중반 우리나라 가정집에서 석유곤로 하나씩 사용하였다.
석유곤로는 석유통에 잠겨있는 심지를 올리고 내리는 손잡이와 심지위에 작은 구멍이 많이 뚫린 얇은 철판 2겹으로 된 연소보조기로 구성되어 있다.
석유곤로를 사용할 때 심지를 올리고 연소보조기를 들고 석유심지에 불을 붙이면 연소가 제대로 이루어지지 않아 시커먼 그을음이 발생한다.
연소보조기를 제 위치에 놓으면 연소보조기의 작은 구멍을 통해 불꽃사이로 공기가 원활하게 공급되어 최대한으로 연소하여서 편리하게 사용하였다.

벙커C유는 점성이 높아서, 석유같이 안개처럼 작은 기름방울로 분사되지 않고 석유보다 큰 기름방울로 분사되어, 석유처럼 순간적으로 연소하지 못하고 기름입자 표면부터 연소한다.
보일러연소실 입구에서 팬(송풍기)으로 공기를 공급하면서, 동시에 연료를 분사 하여서, 기름입자의 진행방향과 공기의 진행방향이 같다.
기름입자의 표면이 연소하면서, 발생하는 이산화탄소는 분리되지 않고, 연소가 이루어지지 않은 기름입자 표면을 둘러싸서, 막을 형성하여 공기를 차단하며 함께 이동한다.

이산화탄소에 둘러싸인 기름입자는 공기와 접촉이 제대로 이루어지지 않아서, 산소부족으로 불완전하게 연소하여 열효율이 떨어지고 연료낭비가 심하며, 시커먼 매연과 분진을 대기 중으로 분출하여 환경공해를 발생한다.

본 발명에 따른 산업용보일러 연소보조기를 보일러연소실에 설치하여 앞에서 팬(송풍기)으로 공급하는 공기를, 나누어 일부분을 보일러연소실 앞에서 공급한다.
나머지 공기는 산업용보일러 연소보조기의 공기공급 관을 거쳐서, 작은 공기구멍으로 불꽃측면에서 불꽃중심부로 분출하여준다.(기름입자 표면이 연소하면서 발생한 이산화탄소는, 완전히 연소하지 않은 기름입자표면을 둘러싸 보이지 않는 막을 형성하여, 공기를 차단한 채 이동하여 불완전하게 연소한다)
불꽃측면에서 불꽃중심부로 분출되는 공기는, 연소하면서 발생하는 이산화탄소를 불완전하게 연소하는 기름입자와 분리하여준다.(기름입자와 이산화탄소는 질량이 달라서 연소하면서 진행하는 방향측면에서, 공기를 분출하면 이산화탄소는 기체이므로 가벼워서 쉽게 분리된다.)

산업용보일러 연소실입구에서 분출되는 기름입자는, 표면부터 연소하여 발생하는 이산화탄소가 형성하는 막 때문에, 공기가 차단되어 표면이 연소한 기름입자는 공기접촉 불량으로 불완전하게 연소 한다.
불완전하게 연소한 기름입자 표면을 둘러싼 이산화탄소를 분리하여주면, 불완전하게 연소하는 기름입자는 공기와 접촉하여서 연소가 활성화되어, 연소하는 불빛이 검 붉은색에서 밝은 주황색으로 변화하며, 연소온도가 상승하여 연료를 절약하여 연료비를 줄이며, 불완전한 연소로 발생하는 분진과 매연이 감소되고 지구온난화를 가속시키는 이산화탄소의 발생량을 줄인, 공해방지에 큰 효과가 있는 경제적인 산업용보일러 연소보조기이다.

[도1] 산업용보일러 연소보조기의 앞부분(일부분) 입체도
[도2] 기존보일러의 연소실에서 연소하는 과정의 기름입자 확대도
검정색은 벙커C유 기름입자, 희색은 기름입자표면이 연소하면서, 발생한 이산화탄소를 표시한다.
보일러연소실 입구에서 공급하는 공기와, 기름입자의 진행방향이 같아서 표면이 연소한 기름입자는, 연소하면서 발생한 이산화탄소가 둘러싸 막을 형성하여 공기를 차단하며 함께 이동한다.
공기 부족으로 불완전하게 연소하여서, 연소하는 불빛이 검 붉은색을 띠며, 열효율이 떨어지고 연료낭비가 심하며, 시커먼 매연과 분진을 대기 중으로 분출하여 환경공해를 발생한다.
[도3] 산업용보일러 연소보조기를 설치한 보일러연소실에서 연소하는 과정의 기름입자 확대도
산업용보일러 연소보조기 공기공급 관의 작은 공기구멍으로, 불꽃측면에서 불꽃중심부로 공기를 분출하여, 이산화탄소에 둘러싸여 함께 이동하는, 불완전하게 연소한 기름입자에서 이산화탄소가 분리되어서, 불완전하게 연소하는 기름입자는 공기와 접촉하여서 연소가 활성화되어 연소하는 불빛이 밝은 주황색이다.
[도4] 산업용보일러 연소보조기를 설치한 보일러 연소실을 수직절분한 단면도
공기공급관 안과 겉에 링을 교차되게 여러 개 설치하며 공기공급 관과 링이 접촉되는 부분을 용접하여 고정시킨다.

다수의 작은 공기구멍이 뚫린 공기 공급 관 여러 개를 설치하며, 공기공급 관의 작은 공기구멍 면적 합계는, 공기공급 관의 공기구멍 면적 합계보다 약간 넓게 제작한다.(공기 공급관이 열을 받아 공기가 팽창하므로)
공기공급 관을 보일러 연소실벽에서 약간 떨어져 설치할 수 있도록, 여러 개의 링을 [도1] 에서 보듯이, 공기공급관 안쪽과 겉쪽으로 교차되게 여러 개 설치 한 후, 공기공급 관과 링의 접촉부분을 용접을 하여 고정시킨다.
공기공급 관 앞에는 팬(송풍기)으로 공급한 공기를 공기공급 관의 공기구멍과, 보일러 연료분사위치 공기구멍으로 나누어 공급할 수 있도록, 구멍이 뚫린 공기를 분배하는 판을 설치하고 공기공급 관과 용접하여 고정시킨다.
공기를 분배하는 판의 공기구멍 넓이 합은 팬(송풍기)의 날개가 돌아가는 넓이와 같아야 팬(송풍기)에서 공급한 공기가 원활하게 공급된다.
공기공급 관의 작은 공기구멍으로 분출되는 공기의 일부분을, 보일러연소실벽에 분출하여 공기로 차단막을 만들어, 불완전하게 연소하는 연료입자가 보일러연소실벽에 달라붙기 전에 연소하게 한다.
나머지 공기는 기름입자가 연소하면서 이동하는 불꽃측면에서 불꽃중심부로 분출하여, 기름입자표면이 연소하면서 발생하는 이산화탄소를 기름입자와 분리하여준다.
공기부족으로 불완전하게 연소하는 기름입자는 공기와 접촉하여, 연소가 활성화되어서 불완전한 연소로 발생하는 매연과 분진이 사라진다.

벙커C유를 연료로 운행하는 화물선, 벙커C유를 연료로 사용하는 발전소, 기타 열이나 증기를 이용하는 산업체

A--- 유입된 공기를 분배 하는판 B--- 공기공급관
C--- 공기구멍 D-- 공기통과하는 관을 고정시키는 링
E--- 공기 공급관의 작은 공기구멍 F--- 연료분사 위치 공기구멍
G--- 보일러 연소실벽

Claims (2)

1. 표면에 다수의 작은 공기구멍이 뚫린 다수의 공기 공급 관과, 공기 공급 관을 안과 밖으로 고정하는 크고 작은 다수개의 링과, 공기를 공기공급 관과 연료 분사구멍으로 나누어 들어가게, 공기를 분배하는 판으로 이루어지며, 분배하는 판의 연료분사 위치 공기구멍으로 공급하는, 일부의 공기압력은 보일러 연소실의 넓은 공간으로 확산되어 공기압력을 낮추고, 공기공급 관의 작은 공기구멍으로 분출되는 공기압력은, 그대로 유지하여서, 불꽃 중심부 깊숙이 도달하게 하여, 기름입자표면이 연소하여 발생하는 이산화탄소를 분리하여서, 불완전하게 연소하는 기름입자를, 공기와 접촉하여 연소가 활발하게 이루어지게 하는 산업용 보일러 연소 보조기
2. 청구항 1에 있어서 공기공급 관의 작은 공기구멍은, 보일러 연소실벽과 공기공급관 용접부위로 공기 일부분을 분출하고, 나머지 공기는, 연소하는 불꽃측면에서 불꽃 중심부로 분출하여서, 기름입자표면이 연소하여 발생하는 이산화탄소에 싸여 불완전하게 연소가 이루어지는 것을 분리하여 주어서, 불완전하게 연소하는 기름입자가 공기와 접촉하여 연소가 활성화 되어서, 온도상승으로 열효율이 올라가므로 연료를 절약 할 수 있으며 연료비도 절약되며, 불완전한 연소로 발생하는 시커먼 분진과 매연도 감소하고, 환경공해를 방지하는 경제적인 산업용 보일러 연소보조기

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