KR102078139B1 - 고체 연료 보일러 - Google Patents

Abstract

본 발명은 보일러에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 펠릿이나 목재 칩과 같은 고체 연료를 연료로 사용하는 보일러에 관한 것이다. 본 발명은 고체 연료가 연소되는 연소실과, 상기 연소실과 연통되며 고온의 가스가 흐르는 복수의 연관을 구비하는 열교환기와, 상기 연소실에 설치되어 고체 연료를 지지하는 이동식 화격자와, 상기 연관에 압축공기를 공급하여 상기 연관을 청소하는 연관 청소장치를 구비하는 고체 연료 보일러로서, 상기 연소실에 설치되는 온도센서와, 상기 열교환기의 입구 측 및 출구 측에 각각 설치되는 제1 압력센서 및 제2 압력센서와, 상기 온도센서로부터 수신한 온도 데이터를 이용하여, 상기 이동식 화격자를 제어하고, 상기 제1 압력센서 및 제2 압력센서로부터 각각 수신한 상기 열교환기의 입구 측 및 출구 측의 압력 데이터들을 이용하여 상기 연관 청소장치를 제어하는 제어기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고체 연료 보일러를 제공한다. 본 발명에 따른 고체 연료 보일러는 고체 연료 보일러의 현재 상태에 따라서 화격자 및 연관의 청소가 진행되므로, 효과적으로 고체 연료 보일러를 관리할 수 있다는 장점이 있다.

Description

고체 연료 보일러{Solid fuel boiler}

본 발명은 보일러에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 펠릿이나 목재 칩과 같은 고체 연료를 사용하는 보일러에 관한 것이다.

기름, 가스, 전기, 숯, 장작, 석탄, 펠릿 등의 다양한 연료를 사용하는 보일러가 사용되고 있다. 이 중에서 기름, 가스, 전기 등을 사용하는 보일러는 사용이 편리하다는 장점이 있으나, 유지비용이 비싸다는 문제가 있다.

숯, 장작, 석탄, 펠릿의 고체 연료는 액체, 기체 연료보다 발화점이 낮은데도 불이 쉽게 붙지 않는 문제점이 있으나 발화시 항상 발화점 이상으로 유지되는 장점이 있다. 이러한 고체 연료의 장점을 이용한 고체 연료 보일러나 열풍기는 등록특허 제10-0873034호, 제10-0917787호, 제10-1149359호 등에 개시된 바와 같이, 고체 연료를 연소하기 위한 버너와 연소실, 연소실에서 발생한 열을 외기나 물과 열교환하기 위한 연관 등의 열교환수단, 배기가스 처리장치, 고체 연료 연소 후 남은 재를 처리하기 위한 재 처리장치 등을 구비한다. 그리고 버너는 고체 연료에 불을 붙이기 위한 수단으로 전열히터, 가스히터 등을 구비한다.

그런데 이와 같은 종래의 고체 연료를 이용하는 보일러는 고체 연료가 연소되면서 쌓이는 것을 방지하기 위해서, 고정 화격자와 이동 화격자를 배치하고 이동 화격자를 고정 화격자에 대해서 직선 왕복 운동시켜서, 고정 화격자와 이동 화격자에 쌓인 재들을 제거한다. 또한, 연관의 내부에 고온의 배기가스에 포함된 재가 쌓이는 것을 방지하기 위해서, 연관 청소장치가 연관에 고압의 가스를 불어 넣어서 재를 제거한다.

그런데 이동 화격자는 미리 정해진 주기로 가동하므로, 화격자에 재가 많이 쌓여서 연소 효율이 떨어지는 상황에서도 정해진 주기까지 기다려야만 청소가 시작된다는 문제가 있었다. 또한, 연관 청소장치도 연관의 상태와 상관없이, 미리 정해진 주기로 가동하므로, 효과적으로 연관 청소가 진행되지 않는다는 문제도 있었다.

또한, 연소실과 연관의 상태를 확인할 수 없으므로, 연소실과 연관이 이동 화격자의 이동이나, 연관 청소장치를 이용해서 청소할 수 없는 상태까지 오염되어도 계속 동일한 방식으로 청소가 진행된다는 문제도 있었다.

등록특허 제10-0873034호 등록특허 제10-0917787호 등록특허 제10-1149359호

본 발명은 상술한 문제점을 개선하기 위한 것으로서, 고체 연료 보일러의 상태에 따라서 화격자 및 연관의 청소가 진행되어, 효과적으로 고체 연료 보일러를 관리할 수 있는 고체 연료 보일러를 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한, 자동 청소로 보일러의 오염 문제의 해결이 어려운 경우에 이를 실시간으로 확인할 수 있는 고체 연료 보일러를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상술한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 고체 연료가 연소되는 연소실과, 상기 연소실과 연통되며 고온의 가스가 흐르는 복수의 연관을 구비하는 열교환기와, 상기 연소실에 설치되어 고체 연료를 지지하는 이동식 화격자와, 상기 연관에 압축공기를 공급하여 상기 연관을 청소하는 연관 청소장치를 구비하는 고체 연료 보일러로서, 상기 연소실에 설치되는 온도센서와, 상기 열교환기의 입구 측 및 출구 측에 각각 설치되는 제1 압력센서 및 제2 압력센서와, 상기 온도센서로부터 수신한 온도 데이터를 이용하여, 상기 이동식 화격자를 제어하고, 상기 제1 압력센서 및 제2 압력센서로부터 각각 수신한 상기 열교환기의 입구 측 및 출구 측의 압력 데이터들을 이용하여 상기 연관 청소장치를 제어하는 제어기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고체 연료 보일러를 제공한다.

또한, 상기 열교환기의 출구에서 배출되는 배기가스를 공기와 혼합하여, 상기 화격자의 아래로 공급하는 가스 공급장치와, 상기 배기가스에 포함된 산소량을 측정하는 람다센서를 더 포함하며, 상기 제어기는 상기 람다센서로부터 수신한 산소량 데이터를 이용하여, 상기 가스 공급장치를 제어하여 상기 배기가스와 공기의 혼합비율을 조절하는 것을 특징으로 하는 고체 연료 보일러를 제공한다.

또한, 상기 가스 공급장치는 물이 저장된 항온조와, 항온조에 저장된 물을 가열하도록 설치된 히터와, 상기 항온조의 내부에 설치되는 적어도 하나의 메쉬를 구비한 웨터를 더 포함하고, 상기 공기는 상기 항온조에 저장된 물과 상기 메쉬를 통과한 후에 상기 배기가스와 혼합되며, 상기 제어기는 상기 온도센서로부터 수신한 온도 데이터를 이용하여, 상기 항온조의 온도를 제어하는 것을 특징으로 하는 고체 연료 보일러를 제공한다.

또한, 상기 가스 공급장치는 상기 웨터를 통과한 공기가 통과하는 가스 공급관과, 상기 가스 공급관의 둘레에 설치되며, 상기 가스 공급관의 온도를 상기 항온조의 온도 이상으로 유지시키는 히터를 포함하는 것을 특징으로 하는 고체 연료 보일러를 제공한다.

또한, 상기 연소실은 고온의 가스가 통과하는 통로가 형성된 분리 벽에 의해서 상부 연소실과 하부 연소실로 분리되며, 상기 온도센서는 상기 상부 연소실에 설치되는 제1 온도센서와 상기 하부 연소실에 설치되는 제2 온도센서를 포함하며, 상기 제어기는 상기 제1 온도센서 및 제2 온도센서로부터 수신한 온도 데이터를 이용하여, 상기 이동식 화격자를 제어하는 것을 특징으로 하는 고체 연료 보일러를 제공한다.

본 발명에 따른 고체 연료 보일러는 고체 연료 보일러의 현재 상태에 따라서 화격자 및 연관의 청소가 진행되므로, 효과적으로 고체 연료 보일러를 관리할 수 있다는 장점이 있다. 또한, 자동 청소로 보일러의 오염 문제의 해결이 어려운 경우에 이를 실시간으로 확인할 수 있다는 장점도 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 고체 연료 보일러의 개략도이다.
도 2는 도 1에 도시된 웨터의 개략도이다.
도 3과 4는 도 1에 도시된 연관 청소장치를 나타낸 도면이다.
도 5는 도 1에 도시된 고체 연료 보일러의 제어방법을 설명하기 위한 블록도이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상의 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 고체 연료 보일러의 개략도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 고체 연료 보일러(100)는 연소실(10)과, 연소실(10)과 연통된 열교환기(20)와, 연소실(10) 일 측에 설치되어 고체 연료를 공기와 섞어 연소시키며, 연료가 연소되면서 발생한 화염을 연소실(10) 내부로 방사하는 버너(30)와, 고체 연료를 지지하는 화격자(40)와, 화격자(40)의 아래로 가스를 공급하는 가스공급장치(50), 연관 청소장치(60)와, 배기가스 처리장치(70)를 포함한다.

또한, 고체 연료 보일러(100)는 연소실(10)의 온도를 측정하도록 설치되는 제1온도센서(81) 및 제2온도센서(82)와 열교환기(20)의 입구(21)와 출구(22) 측에 각각 설치되는 제1압력센서(85)와 제2압력센서(86) 및 배기가스에 포함된 산소농도를 측정하도록 설치되는 람다센서(88)와, 제어기(89)를 더 포함한다.

연소실(10)은 대체로 직육면체 형태이다. 연소실(10)에서는 고체 연료가 연소된다. 고체 연료로는 펠릿이나 목재 칩과 같은 목재 바이오매스 연료가 사용될 수 있다. 또한, 고체 연료로 축분 연료가 사용될 수도 있다. 축분 연료는 회분 함량이 상대적으로 높아서 재의 발생량이 더 많다.

연소실(10)의 상면 일 측에는 고체 연료의 연소에 따른 고온의 가스가 모이는 제1연실(16)이 결합되어 있다. 도시된 바와 같이, 제1연실(16)은 버너(30)가 설치된 연소실(10) 우측의 상면에 설치되는 것이 바람직하다. 고온의 가스가 이동하는 경로가 길어져서 열효율이 향상되기 때문이다.

연소실(10)은 연소실(10)은 가로막는 분리 벽(11)에 의해서 상부 연소실(14)과 하부 연소실(13)로 구별된다. 분리 벽(11)에는 화염이 통과할 수 있는 통로(12)가 좌측으로 치우쳐 형성되어 있다. 하부 연소실(13)에는 버너(30)가 설치되며, 상부 연소실(14)은 제1연실(16)과 연결된다. 분리 벽(11)은 버너(30)에서 우측으로 방사된 화염이 지나갈 수 있는 경로를 차단하여, 화염이 화격자(40) 쪽으로 반전되도록 하는 역할을 한다. 반전된 화염은 화격자(40) 위에 놓인 고체 연료를 다시 연소시켜서, 고체 연료를 완전히 연소시킨다.

연소실(10)의 상부에는 열교환기(20)가 배치된다. 열교환기(20)는 물이 저장되는 탱크(25)와 탱크(25)의 내부에 배치되는 연관(28)을 포함한다. 탱크(25)의 우측에는 연관(28)과 연결된 입구(21)와 출구(22)가 각각 형성된다. 탱크(25)의 입구(21)는 제1연실(16)과 연결된다. 그리고 탱크(25)의 출구(22)는 제3연실(76)과 연결된다.

연관(28)은 연소실(10)에서 배출되는 고온의 가스가 통과하는 통로이다. 본 실시예에서는 연관(28)이 2열로 배치되며, 각 열에는 복수의 연관(28)이 일정한 간격으로 지그재그로 배치된다.

본 실시예에 있어서, 아래 열의 연관인 제1연관(28a)들은 제1연실(16)로부터 수평으로 연장된다. 그리고 제1연관(28a)들의 타단은 탱크(21)의 좌측에 결합된 제2연실(68)과 연통된다. 제1연관(28a)들을 통과한 배기가스는 제2연실(68)에 유입된다. 그리고 제2연실(68)에 유입된 배기가스는 윗 열의 연관인 제2연관(28b)들을 통해서 탱크의 우측에 설치된 제3연실(76)로 이동한다.

버너(30)는 연소실(10)의 측면에 설치된다. 버너(30)는 고체 연료를 공기와 섞어 연소시키는 장치이다. 연료가 연소됨으로써 발생하는 화염은 연소실(10) 내부로 방사된다. 버너(30)는 고체 연료 보일러(100)의 열원으로서 작용한다.

화격자(40)는 공기가 통과할 수 있으며, 고체 연료가 연소되면서 생긴 재가 빠질 수 있는 복수의 통기공이 형성되어 있는 복수의 화격자 조각으로 이루어진다. 본 실시예에서 화격자(40)는 계단식 화격자이며, 또한, 일부 화격자 조각들이 좌우로 이동하면서 재를 떨어뜨리는 이동식 화격자이다. 화격자(40)의 이동은 모터와 연결된 실린더(45)에 의해서 이루어질 수 있다. 가장 상류에 배치되어 고체 연료가 가장 먼저 만나는 제1화격자 조각(40a)은 경사지게 배치되어 있어서, 고체 연료가 아래에 계단 형태로 배치되어 있는 나머지 화격자 조각들에 용이하게 분산된다. 가장 많은 고체 연료가 떨어지는 제2화격자 조각(40b)은 이동형으로 구성된다. 제2화격자 조각(40b)이 후퇴하면 제2화격자 조각(40b)에 쌓인 재가 제3화격자 조각(40c)으로 떨어지고, 전진하면, 제3화격자 조각(40c)으로 떨어진 재의 상당부분이 제4화격자 조각(40d)으로 떨어진다. 같은 방법으로 제4화격자 조각(40d)도 이동하며, 화격자 조각들에 쌓인 재를 떨어뜨린다. 화격자 조각들에 쌓인 재는 통기공을 통해서 아래로 떨어지고, 화격자(40) 아래에 배치된 재받이(미도시)에 쌓인다.

계속 도 1을 참고하여 가스 공급장치(50)에 대해서 설명한다. 가스 공급장치(50)는 배기가스(flue gas)와 공기가 혼합된 가스를 화격자(40) 아래로 공급하는 역할을 한다. 배기가스를 혼합하면, 화염의 온도가 낮아져서, NOx의 발생량이 줄어든다는 장점이 있다. 또한, 화염 온도가 낮아지므로, 재가 용해되어 덩어리가 되는 클린커(clinker) 현상도 방지할 수 있다는 장점이 있다.

가스 공급장치(50)는 연소실의 하부 측면의 가스 공급구(15)와 연결된 가스 공급관(52)과, 배기가스 연도(71)와 가스 공급관(52) 사이를 연결하는 배기가스관(53)을 포함한다. 가스 공급관(52)과 배기가스관(53)에는 공기와 배기가스의 비율을 조절하여 공급하기 위한, 인입송풍기(F/D FAN, 54), 유량계(55), 댐퍼(56) 등이 설치된다. 일반적으로, 공기와 배기가스는 약 9:1의 비율로 혼합된다.

본 실시예는 웨터(wetter, 90)를 더 포함할 수 있다. 웨터(90)는 가스 공급장치(50)에 공급되는 공기에 수증기를 공급하는 역할을 한다. 웨터(90)는 물을 일정한 온도로 유지시키는 항온조이다. 웨터(90)를 통과한 공기는 수증기를 포함하게 된다. 웨터(90)에 저장된 물의 온도가 높을수록 웨터(90)를 통과한 공기의 수증기량이 증가한다.

본 실시에에서는 웨터(90)가 유량계(55)의 상류측 설치된 것으로 도시되어 있으나, 배기가스관(53)이 제1가스 공급관(52)과 연결되는 지점과 유량계(55) 사이의 구간에 설치될 수 있다. 웨터(90)가 배기가스에 의해서 오염되는 것을 방지하기 위해서, 공기가 먼저 웨터(90)를 통과한 후 배기가스와 혼합되는 것이 바람직하다. 수증기는 그을음이나 재의 연소를 촉진시킬 수 있다는 장점이 있다. 웨터(90)를 통과한 공기가 통과하는 가스 공급관(52)은 적어도 웨터(90)에 저장된 물의 온도에 비해서 높게 유지되어야 한다. 가스 공급관(52) 내에서 수증기가 응축되어 가스 내의 수증기 함량이 줄어드는 것을 방지하기 위함이다. 따라서 필요한 경우에는 가스 공급관(52)의 둘레에 히터를 설치하여 가스 공급관(52)을 가열할 수 있다.

도 2는 도 1에 도시된 웨터의 개략도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 웨터(90)는 물이 채워져 있는 항온조(91)와 항온조(91)을 둘레에 설치된 히터(95)와 항온조(91)의 내부에 설치되는 메쉬(96)들을 포함한다. 항온조(91)의 측면의 가스 유입구(92)를 통해서 항온조(91)의 내부로 유입된 공기는 거품을 일으키면서 상승한다. 그리고 공기가 메쉬(96)들을 통과하면서 거품이 잘게 부서지고, 공기는 수증기를 충분히 포함하게 된다. 그리고 수증기를 포함한 공기는 항온조(91)의 상부의 출구(93)를 통해서 배출된다.

연관 청소장치(60)는 횡으로 배치된 연관(28)에 쌓이는 분진을 압축 공기를 이용하여 자동으로 제거하는 역할을 한다.

도 3과 4는 도 1에 도시된 연관 청소장치를 나타낸 도면이다. 도 3과 4에 도시된 바와 같이, 연관 청소장치(60)는 제2연실(68)에 설치되는 4개의 압축 공기 실(61)과, 압축 공기 실(61)에서 각각의 연관(28)을 향해서 연장된 압축공기분사노즐(62)과, 압축 공기가 저장된 공기탱크(63)와, 공기탱크(63)와 각각의 압축 공기 실(61)을 연결하는 호스(64) 및 호스(64)에 설치된 밸브(미도시)를 포함한다. 밸브로는 솔레노이드 밸브를 사용할 수 있다.

본 실시예에서 각각의 압축 공기 실(61)에는 7개의 압축공기분사노즐(62)이 설치되며, 각각의 압축공기분사노즐(62)의 끝단은 연관(28)의 단부와 10㎜ 정도 간격을 두고 마주본다.

공기탱크(63)에는 압축공기가 유입되는 공기 투입구(65), 공기가 배출되는 배출구(66) 및 4개의 압축공기 토출구(67)가 형성되어 있다. 압축공기 토출구(67)는 호스(64)를 통해서 압축 공기 실(61)과 각각 연결된다.

청소가 필요한 경우에는 호스(64)에 설치된 밸브가 열리면서, 고압의 압축공기가 압축 공기 실(61), 압축공기분사노즐(62)을 통해서 각각의 연관(28)으로 공급된다. 연관(28)에 쌓인 분진은 압축공기에 의해서 밀려난다. 제1연관(28a)들에서 밀려난 분진은 연소실(10)의 아래로 떨어진 후 재처리장치(미도시)에 의해서 제거된다. 그리고 제2연관(28b)들에서 밀려난 분진은 배기가스 처리장치(70)의 집진기에서 수집된다.

다시 도 1을 참고하면, 배기가스 처리장치(70)는 배기가스 연도(71)를 통해서 제3연실(76)과 연결된다. 상술한 바와 같이, 배기가스 연도(71)는 배기가스관(53)을 통해서 가스 공급관(52)과 연결된다. 배기가스 처리장치(70)는 연소 가스에 포함된 분진과 재를 제거하여 정화된 가스를 외부로 배출시킨다. 배기가스 처리장치(70)는 분진 및 재를 제거하기 위한 집진기(미도시)와 제거된 분진 및 재를 모으는 포집통(미도시)을 구비한다. 배기가스는 분진 및 재가 제거된 후 배기구(72)를 통해서 외부로 배출되거나 배기가스관(53)을 통해서 연소실(20)로 다시 공급된다.

제1온도센서(81)는 상부 연소실(14)에 설치된다. 제1온도센서(81)는 화염의 온도를 직접 측정하는 역할을 한다. 제1온도센서(81)는 고체연료의 착화 유무를 빠르게 판단하는데 사용된다. 제1온도센서(81)로는 K나 J 타입 열전대를 사용할 수 있으며, 보호관의 재질로는 세라믹이나 인코넬을 사용할 수 있다.

제2온도센서(82)는 하부 연소실(13)에 설치된다. 제2온도센서(13)는 화염으로부터의 복사열을 측정하여, 화염의 전체적인 크기를 측정한다. 또한, 제1온도센서(81)의 고장에 대비한 보조적인 역할도 한다. 제2온도센서(82)로는, 제1온도센서(81)와 마찬가지로, K나 J 타입 열전대를 사용할 수 있으며, 보호관의 재질로는 세라믹이나 인코넬을 사용할 수 있다.

제1압력센서(85)는 제1연실(16)에 설치되어, 열교환기(20)의 입구(21) 측 압력을 측정한다. 제2압력센서(86)는 제3연실(76)에 설치되어, 열교환기(20)의 출구 (22)측 압력을 측정한다. 연관(28)이 막히면 제1연실(16)의 압력이 증가하고, 제3연실(76)의 압력이 감소하므로, 제1압력센서(85)와 제2압력센서(86)를 이용하여 제1연실(16)과 제3연실(76)의 차압을 측정하면 연관(28)이 막혔는지 확인할 수 있다.

람다센서(88)는 배기가스에 포함된 산소농도를 측정하도록 배치가스처리장치(70)에 설치된다.

도 5는 도 1에 도시된 고체 연료 보일러의 제어방법을 설명하기 위한 블록도이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 제어기(89)는 제1온도센서(81), 제2온도센서(82), 제1압력센서(85), 제2압력센서(86) 및 람다센서(88)로부터의 전기신호를 수신하여, 이동 화격자(40), 연관 청소장치(60) 및 가스 공급장치(50)를 제어하는 역할을 한다.

제어기(89)는 제1온도센서(81) 및/또는 제2온도센서(82)에서 측정된 온도 값이 미리 정해진 기준 값에 비해서 낮다면, 화격자(40)에 재가 많이 쌓여서, 불완전 연소가 일어나는 것으로 판단하여, 화격자(40)를 가동할 수 있다. 즉, 실린더(45)를 가동시켜서 화격자(40)의 이동 가능한 화격자 조각들(40b, 40b)를 직선 왕복 운동시켜서 재를 제거할 수 있다. 그리고 재를 제거하여도 제1온도센서(81)과 제2온도센서(82)에서 측정된 온도 값이 미리 정해진 기준 값에 도달하지 못한다면, 제어기(89)와 연결된 스피커를 통해서 알람을 울리는 등의 조치를 취할 수 있다.

또한, 제1온도센서(81) 및/또는 제2온도센서(82)에서 측정된 온도 값이 미리 정해진 기준 값에 비해서 높다면, 가스 공급장치(50)를 제어하여 연소실(20)에 공급되는 가스의 양을 줄이거나 산소량을 줄일 수도 있다. 연소실(20)의 온도가 지나치게 높아지면 연소실(20)의 내화물이 파손될 수 있다.

또한, 제어기(89)는 제1압력센서(85)와 제2압력센서(86)에서 측정된 압력 값의 차이인 차압 값이 미리 정해진 기준 값에 비해서 높다면, 연관(28)이 막힌 것으로 판단하여, 연관 청소장치(60)를 가동할 수 있다.

또한, 제어기(89)는 람다센서(88)에서 측정된 산소농도 값에 따라서 가스 공급장치(50)를 제어하여 공기와 배기가스의 혼합비율을 조절할 수 있다. 즉, 배기가스 내의 산소농도가 떨어지면, 혼합되는 공기의 비율을 높이고, 산소농도가 높아지면, 혼합되는 공기의 비율을 낮추어, 연소실(10)로 공급되는 가스의 산소농도를 일정하게 조절할 수 있다.

또한, 제어기(89)는 제어기(89)는 제1온도센서(81) 및/또는 제2온도센서(82)에서 측정된 온도 값에 따라서 웨터(90)의 온도를 조절하여 연소실(10)로 공급되는 가스의 수증기 함량을 조절할 수 있다.

이상에서는 도면 및 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

100: 고체 연료 보일러
10: 연소실 20: 열교환기
30: 버너 40: 화격자
50: 가스 공급장치 60: 연관 청소장치
61: 압축 공기 실 62: 압축공기분사노즐
63: 공기탱크 64: 호스
70: 배기가스 처리장치 81: 제1 온도센서
82: 제2 온도센서 85: 제1 압력센서
86: 제2 압력센서 88: 람다센서
89: 제어기 90: 웨터

Claims (5)

1. 고체 연료가 연소되는 연소실과, 상기 연소실과 연통되며 고온의 가스가 흐르는 복수의 연관을 구비하는 열교환기와, 상기 연소실에 설치되어 고체 연료를 지지하는 이동식 화격자와, 상기 연관에 압축공기를 공급하여 상기 연관을 청소하는 연관 청소장치를 구비하는 고체 연료 보일러로서,
   상기 연소실에 설치되는 온도센서와,
   상기 열교환기의 입구 측 및 출구 측에 각각 설치되는 제1 압력센서 및 제2 압력센서와,
   상기 온도센서로부터 수신한 온도 데이터를 이용하여, 상기 이동식 화격자를 제어하고, 상기 제1 압력센서 및 제2 압력센서로부터 각각 수신한 상기 열교환기의 입구 측 및 출구 측의 압력 데이터들을 이용하여 상기 연관 청소장치를 제어하는 제어기와,
   상기 열교환기의 출구에서 배출되는 배기가스를 공기와 혼합하여, 상기 화격자의 아래로 공급하는 가스 공급장치를 더 포함하며,
   상기 가스 공급장치는 물이 저장된 항온조와, 항온조에 저장된 물을 가열하도록 설치된 히터와, 상기 항온조의 내부에 설치되는 적어도 하나의 메쉬를 구비한 웨터를 더 포함하고, 상기 공기는 상기 항온조에 저장된 물과 상기 메쉬를 통과한 후에 상기 배기가스와 혼합되며,
   상기 제어기는 상기 온도센서로부터 수신한 온도 데이터를 이용하여, 상기 항온조의 온도를 제어하는 것을 특징으로 하는 고체 연료 보일러.
2. 제1항에 있어서,
   상기 배기가스에 포함된 산소량을 측정하는 람다센서를 더 포함하며,
   상기 제어기는 상기 람다센서로부터 수신한 산소량 데이터를 이용하여, 상기 가스 공급장치를 제어하여 상기 배기가스와 공기의 혼합비율을 조절하는 것을 특징으로 하는 고체 연료 보일러.
3. 제1항에 있어서,
   상기 가스 공급장치는 상기 웨터를 통과한 공기가 통과하는 가스 공급관과,
   상기 가스 공급관의 둘레에 설치되며, 상기 가스 공급관의 온도를 상기 항온조의 온도 이상으로 유지시키는 히터를 포함하는 것을 특징으로 하는 고체 연료 보일러.
4. 제1항에 있어서,
   상기 연소실은 고온의 가스가 통과하는 통로가 형성된 분리 벽에 의해서 상부 연소실과 하부 연소실로 분리되며,
   상기 온도센서는 상기 상부 연소실에 설치되는 제1 온도센서와 상기 하부 연소실에 설치되는 제2 온도센서를 포함하며,
   상기 제어기는 상기 제1 온도센서 및 제2 온도센서로부터 수신한 온도 데이터를 이용하여, 상기 이동식 화격자를 제어하는 것을 특징으로 하는 고체 연료 보일러.
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