KR102226627B1 - 바이오매스 연료를 위한 혼소장치의 투입 구조체 - Google Patents

Abstract

본 발명의 바이오매스 연료를 위한 혼소장치의 투입 구조체는, 폐목재 연료가 스크루 컨베이어(16)에서 대구경 상부측 수직슈트(8)와 소구경 하부측 수직슈트(10) 및 수평슈트(14)를 거쳐 보일러 노내(12)까지 도달할 때 로터리밸브(18), 상부측 부스터챔버(20), 하부측 부스터챔버(22), 이젝터(24)를 순차적으로 거치면서 분사되는 고압의 공기흐름과 벤츄리 작용에 의해 하방향으로 빠르게 가속됨과 동시에 연료와 공기가 적절하게 혼합되어 보일러 노내(12)에 투입되기 때문에 낮은 자중과 불규칙한 표면적을 가지고 있는 폐목재 연료 등을 용이하게 투입할 수 있는 것임.

Description

바이오매스 연료를 위한 혼소장치의 투입 구조체{INSERTING STRUCTURE FOR DUAL FUEL APPARATUS OF BIOMASS SOLID FUEL}

본 발명은 순환유동층 보일러의 바이오매스 연료를 위한 혼소장치의 투입 구조체에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 낮은 자중과 불규칙한 표면적을 가지고 있는 폐목재 바이오매스 연료가 보일러 노내로 투입이 가능하도록 한 바이오매스 연료를 위한 혼소장치의 투입 구조체에 관한 것이다.

일반적으로 바이오매스 연료는 탄소중립적 연료로 친환경적이다. 나무가 살아 있을 때는 대기 중의 이산화탄소를 흡수하고 죽어서 썩거나 태워지면 이산화탄소를 대기중으로 방출하고, 땅속에 매장된 탄소를 연소하여 대기로 방출하는 석탄과 달리 대기중의 탄소를 사용함으로 이산화탄소는 순환하게 되며 지구온난화에 기여하는 바가 없다.

바이오매스 연료를 사용하여 발전하는 과정은 유럽, 미국 등 산림자원이 풍부한 국가들에서 이미 활발히 진행되고 있고, 우리나라의 경우 산림자원이 부족하여 최근에 들어서야 목재 등을 연료로 사용하는 발전설비가 증가하는 추세이다.

바이오매스 연료를 사용하는 방법은 바이오매스 연소 전용설비를 구축하는 방법과 기존의 석탄화력 설비에 혼소를 하는 방법이 있다. 전용설비의 경우 처음 설계 때부터 연료의 특징에 맞는 디자인을 도입하게 되는 반면에 혼소설비의 경우 기존의 석탄연소설비를 변경하여 바이오매스 연료의 투입이 가능토록 한다.

바이오매스의 연료성상은 매우 다양하며 그 특징에 맞는 설비 구축이 필요하다. 우리나라에서 많이 사용하고 있는 우드팰릿은 분쇄된 나무를 직경 5 ~ 10 mm, 길이 20 ~ 30 mm 정도의 원통형 형태로 압착성형하는 제품으로 밀도는 약 0.6이고, 국내에서 생산되는 폐목재 연료는 폐가구, 건설장 목재, 해체목, 폐인테리어 등 1차적인 사용이 끝난 목재를 파쇄하여 만든 연료로 형태와 모양이 불규칙하며 밀도는 약 0.2이다.

여기서, 우드팰릿은 기존에 석탄연료 등과 혼합하여 투입하는 형태 혹은 자유낙하하는 방식의 투입이 가능하여 일부 적용중인 반면에 폐목재 연료는 낮은 밀도와 불규칙한 형상으로 기존의 자유낙하방식의 투입이 불가능하다.

대표적인 다품종연료 연소가 가능한 보일러 형식은 순환유동층 보일러이다. 순환유동층 보일러는 유동매체를 사용하고 연소온도가 1000℃ 내외로 유지되며, 노내 압력이 1000 ~ 3000 mmAq 정도의 정압으로 유지되는 특징이 있다.

폐목재 바이오매스 연료의 비중은 약 0.2이고 석탄은 약 1.1이다. 폐목재는 석탄 대비 매우 가볍고, 연료의 특징상 휘발분이 많아 열기에 노출시 화재에 매우 취약한 특징이 있다.

운전되고 있는 보일러 내에 기존의 석탄과 같은 자중에 의한 낙하투입 방법이 불가능하기 때문에 노내의 높은 압력에 의한 고온가스 역류로 연료 낙하시 저항이 크게 생기고, 연료 고유의 낮은 비중과 넓은 표면적에 의해 발생할 뿐만 아니라 연소로내로부터 올라오는 고온의 연소가스로 인하여 투입준비 중이던 연료에 화재가 발생할 수 있다.

종래의 순환유동층 보일러의 연료 투입구는 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 석탄 등 비중이 높고 보일러 노내의 압력이 안정적인 설비에 적용 가능한 연료투입 설치구조이기 때문에 보일러 노내 고온의 연소가스 역류로 인해 역화가 발생할 수 있고, 변화하는 보일러 노내의 압력과 가스 역류로 바이오매스 연료(폐목재 연료)의 자연스러운 낙하가 불가능할 뿐만 아니라 하부로 내려주는 힘이 부족하여 폐목재 연료가 오히려 투입구 상부로 이동하게 되며, 또한 보일러와 가까운 부분에는 열 전도 및 대류에 의한 배관이 가열되는 문제점이 있었다.

대한민국 등록특허공보 제10-1803248호(2017.11.24)

본 발명의 목적은 기존의 제반 문제점들을 감안하여 이를 해결하고자 제안된 것으로서, 연료특징으로 인해 발생하는 투입 문제로 혼소의 어려움이 없도록 한 바이오매스 연료를 위한 혼소장치의 투입 구조체를 제공하는데 있다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 바이오매스 연료를 위한 혼소장치의 투입 구조체는, 폐목재 연료가 투입되어 수직으로 낙하되도록 설치되는 연료투입용 상부측 및 하부측 수직슈트와, 상기 상부측 및 하부측 수직슈트를 따라 낙하된 폐목재 연료를 주입용 공기에 의해 보일러 노내로 운송되도록 수직슈트의 하부에 경사지게 설치되는 수평슈트를 포함하고, 상기 상부측 수직슈트는 하부측 수직슈트보다 직경이 큰 대구경으로 형성된 것으로서, 하부에는 상기 보일러 노내에서 누설된 연소가스를 차단하도록 로터리밸브가 되고,
상기 하부측 수직슈트는 상기 상부측 수직슈트의 하부에 동심되게 수직으로 설치되면서 상부측 수직슈트보다 직경이 작은 소구경으로 형성된 것으로서, 상부에는 폐목재 연료가 하부측 수직슈트를 따라 하방향으로 흐름을 높여주도록 하부측 수직슈트의 외부에서 내부로 공기를 분사하는 상부측 부스터챔버가 설치되고, 하부에는 상기 상부측 부스터챔버로부터 낙하된 폐목재 연료가 하부측 수직슈트를 따라 하방향으로 흐름을 높여주도록 하부측 수직슈트의 외부에서 내부로 공기를 분사하는 하부측 부스터챔버가 설치되며,
상기 상부측 부스터챔버는, 상기 하부측 수직슈트의 상부 일정 높이에 원주방향을 따라 일정 간격을 두고 하부측 수직슈트의 외부에서 내부 하방향으로 동시 공기가 분사되도록 파이프 형태로 설치된 다수의 분사노즐과, 상기 다수의 분사노즐을 외부에서 동시 감싸아 공기흐름을 안내하도록 상기 하부측 수직슈트의 외주면에 결합된 링형상의 하우징과, 상기 하우징의 일측에 공기가 주입되도록 연결된 공기주입관으로 구성된 것을 특징으로 한다.

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다른 실시예로서, 본 발명의 다수의 분사노즐은 원형 또는 다각형 파이프 형태로 설치된 것을 특징으로 한다.

다른 실시예로서, 본 발명의 다수의 분사노즐은 상기 하부측 수직슈트의 외부에 설치된 것을 특징으로 한다.

다른 실시예로서, 본 발명의 다수의 분사노즐은 비스듬한 예각으로 설치된 것을 특징으로 한다.

다른 실시예로서, 본 발명의 하부측 부스터챔버는, 상기 하부측 수직슈트의 하부 일정 높이에 원주방향을 따라 상부에서 하부로 갈수록 좁아지게 형성된 상부 경사면과, 상기 상부 경사면의 하단 외경과 일정 간격을 두고 포개어지면서 그 사이에 분사노즐을 형성하도록 하부측 수직슈트의 하부 일정 높이에 원주방향을 따라 상부에서 하부로 갈수록 좁아지게 형성된 하부 경사면과, 상기 다수의 분사노즐을 중심으로 상기 상부 경사면과 하부 경사면이 포개어진 외부 둘레를 동시 감싸아 공기흐름을 안내하는 링형상의 하우징과, 상기 하우징의 일측에 공기가 주입되도록 연결된 공기주입관으로 구성된 것을 특징으로 한다.

다른 실시예로서, 본 발명의 분사노즐은 비스듬한 예각으로 형성된 슬릿 형태인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 바이오매스 연료를 위한 혼소장치의 투입 구조체는, 폐목재 연료가 스크루 컨베이어에서 대구경 상부측 수직슈트와 소구경 하부측 수직슈트 및 수평슈트를 거쳐 보일러 노내까지 도달할 때 로터리밸브, 상부측 부스터챔버, 하부측 부스터챔버, 이젝터를 순차적으로 거치면서 분사되는 고압의 공기흐름과 벤츄리 작용에 의해 하방향으로 빠르게 가속됨과 동시에 연료와 공기가 적절하게 혼합되어 보일러 노내에 투입되기 때문에 낮은 자중과 불규칙한 표면적을 가지고 있는 폐목재 연료 등을 용이하게 투입할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래에 따른 순환유동층 보일러를 도시한 구조도,
도 2는 도 1의 A-A선에 대한 단면도,
도 3은 본 발명에 따른 바이오매스 연료를 위한 혼소장치의 투입 구조도,
도 4(a)(b)는 도 3의 B부에 대한 상부측 부스터챔버의 평면 및 종단면도,
도 5(a)(b)는 도 3의 C부에 대한 하부측 부스터챔버의 평면 및 종단면도이다.

본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 구성은 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.

이하, 본 발명의 실시예에 대해 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 바이오매스 연료를 위한 혼소장치의 투입 구조도이고, 도 4(a)(b)는 도 3의 B부에 대한 상부측 부스터챔버의 평면 및 종단면도이며, 도 5(a)(b)는 도 3의 C부에 대한 하부측 부스터챔버의 평면 및 종단면도이다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 바이오매스 연료를 위한 혼소장치의 투입 구조체는, 낮은 자중과 불규칙한 표면적을 가지고 있는 폐목재 연료가 투입되어 수직으로 낙하되도록 설치되는 연료투입용 상부측 및 하부측 수직슈트(8)(10)와, 상기 상부측 및 하부측 수직슈트(8)(10)를 따라 낙하된 폐목재 연료를 압입된 이송용 압축공기에 의해 보일러 노내(12)로 운송하면서 벤츄리 작용에 의해 폐목재 연료와 공기의 혼합이 이루어지도록 수직슈트(10)의 하부에 경사지게 설치되는 수평슈트(14)를 포함하여 구성된다.

이때, 상기 상부측 수직슈트(8)는 상기 보일러 노내(12)에서 누설된 연소가스가 상기 수평슈트(14)와 하부측 수직슈트(10)를 거쳐 상부측 수직슈트(8)로 누설될 때 연소가스의 유속을 저하시키도록 하부측 수직슈트(10)보다 직경이 큰 대구경으로 형성된 것으로서, 상단에는 폐목재 연료를 공급하기 위한 스크루 컨베이어(16)가 설치되고, 하부에는 상기 보일러 노내(12)에서 누설된 연소가스를 차단하도록 로터리밸브(18)가 설치되어 있다.

여기서, 상기 로터리밸브(18)의 중앙 높이 일측에는 벤트에어부(Vent Air Part)를 통해 공기를 배출하도록 구성되어 있다.

상기 하부측 수직슈트(10)는 상기 상부측 수직슈트(8)의 하부에 동심되게 수직으로 설치되면서 상부측 수직슈트(8)보다 직경이 작은 소구경으로 형성된 것으로서, 상부에는 폐목재 연료가 하부측 수직슈트(10)를 따라 하방향으로 흐름을 높여주도록 하부측 수직슈트(10)의 외부에서 내부로 공기를 분사하는 상부측 부스터챔버(20)가 설치되고, 하부에는 상기 상부측 부스터챔버(20)로부터 낙하된 폐목재 연료가 하부측 수직슈트(10)를 따라 하방향으로 흐름을 높여주도록 하부측 수직슈트(10)의 외부에서 내부로 공기를 분사하는 하부측 부스터챔버(22)가 설치되어 있다.

여기서, 상기 상부측 부스터챔버(20)의 일측과 로터리밸브(18)의 중앙 높이 일측에는 실링에어부(Sealing Air Part)에 의해 동시 압축공기를 공급받도록 구성되어 있다.

상기 수평슈트(14)의 상단에는 상기 하부측 수직슈트(10)의 하단과 연결되어 상기 하부측 부스터챔버(22)로부터 낙하된 폐목재 연료를 받아 벤츄리 작용에 의해 보일러 노내(12)를 향해 분사하는 이젝터(24)가 설치되고, 상기 이젝터(24)의 후측단에는 압축공기가 공급되도록 공기공급관(26)을 매개로 부트블로워(28)가 연결되며, 상기 공기공급관(26)의 일측에는 공기공급관(26)을 통해 공급되는 압축공기의 일부가 상기 하부측 부스터챔버(22)로 공급되도록 분기관(30)이 연결되어 있다.

이때, 상기 상부측 부스터챔버(20)는, 도 4(a)(b)와 같이 상기 하부측 수직슈트(10)의 상부 일정 높이에 원주방향을 따라 일정 간격을 두고 하부측 수직슈트(8)의 외부에서 내부 하방향으로 동시 공기가 분사되도록 비스듬한 예각의 원형 또는 다각형 파이프 형태로 외부에 설치된 다수의 분사노즐(20a)과, 상기 다수의 분사노즐(20a)을 외부에서 동시 감싸아 공기흐름을 안내하도록 상기 하부측 수직슈트(8)의 외주면에 결합된 링형상의 하우징(20b)과, 상기 하우징(20b)의 일측에 공기가 주입되도록 연결된 공기주입관(20c)으로 구성되어 있다.

상기 하부측 부스터챔버(22)는, 도 5(a)(b)와 같이 상기 하부측 수직슈트(10)의 하부 일정 높이에 원주방향을 따라 상부에서 하부로 갈수록 좁아지게 형성된 상부 경사면(22a)과, 상기 상부 경사면(22a)의 하단 외경과 일정 간격을 두고 포개어지면서 그 사이에 비스듬한 예각으로 형성된 슬릿(slit) 형태의 분사노즐(22b)을 형성하도록 하부측 수직슈트(10)의 하부 일정 높이에 원주방향을 따라 상부에서 하부로 갈수록 좁아지게 형성된 하부 경사면(22c)과, 상기 다수의 분사노즐(22b)을 중심으로 상기 상부 경사면(22a)과 하부 경사면(22c)이 포개어진 외부 둘레를 동시 감싸아 공기흐름을 안내하는 링형상의 하우징(22d)과, 상기 하우징(22d)의 일측에 공기가 주입되도록 후술하는 분기관과 연결된 공기주입관(22e)으로 구성되어 있다.

상기 하부측 수직슈트(10)의 상단에 대해 상기 상부측 부스터챔버(20)와 상기 로터리밸브(18)와의 사이에는 일정 거리를 두고 제1 나이프게이트밸브(32)가 설치되고, 상기 수평슈트(14)의 일측에 대해 상기 보일러 노내(12)와 이젝터(24)와의 사이에는 일정 거리를 두고 제2 나이프게이트밸브(34)가 설치되어 있다.

여기서, 상기 제1 나이프게이트밸브(32)는 연료투입 중단시 보일러 노내(12)의 고온 연소가스가 상기 하부측 수직슈트(10)에서 상부측 수직슈트(8)쪽으로 역류되는 것을 차단하고, 상기 제2 나이프게이트밸브(34)는 연료투입 중단시 보일러 노내(12)의 고온 연소가스가 상기 수평슈트(14)를 거쳐 하부측 수직슈트(10)쪽으로 역류되는 것을 차단하게 된다.

그리고, 상기 하부측 수직슈트(10)의 하단에 대해 상기 하부측 부스터챔버(22)와 상기 이젝터(24)와의 사이에는 일정 거리를 두고 제1 슬라이드게이트밸브(40)가 설치되고, 상기 수평슈트(14)의 일측에 대해 상기 보일러 노내(12)와 상기 제2 나이프게이트밸브(34)와의 사이에는 일정 거리를 두고 제2 슬라이드게이트밸브(42)가 설치되며, 상기 공기공급관(38)의 일측에 대해 상기 이젝터(24)와 분기관(30)과의 사이에는 제3 슬라이드게이트밸브(44)가 설치되어 있다.

여기서, 상기 제1 및 제2 슬라이드게이트밸브(40)(42)는 폐목재 연료의 투입량과 압축공기의 공급량을 동시 조절하고, 상기 제3 슬라이드게이트밸브(44)는 압축공기의 공급량을 조절하는 역할을 하게 된다.

다음은, 이와 같이 구성된 본 발명의 바이오매스 연료를 위한 혼소장치의 투입 구조체에 대한 작용 및 효과를 설명한다.

본 발명의 바이오매스 연료를 위한 혼소장치의 투입 구조체를 이용하여 낮은 자중과 불규칙한 표면적을 가지고 있는 폐목재 연료와 압축공기의 혼합체를 보일러 노내(12)에 투입하기 위해서는, 먼저 상부측 수직슈트(8)의 상단에 설치된 스크루 컨베이어(16)를 통해 폐목재 연료를 공급하면, 이 폐목재 연료는 상부측 수직슈트(8)를 통해 하방향으로 낙하되면서 상부측 수직슈트(8)의 하단에 설치된 로터리밸브(18)를 통해 공급된 공기와 혼합되면서 하방향으로 낙하되어 하부측 수직슈트(10)측으로 공급되고, 이어서 하부측 수직슈트(10)로 낙하된 폐목재 연료와 공기 혼합체는 하부측 수직슈트(10)의 상부와 하부에 일정 거리를 두고 각각 설치된 상부측 부스터챔버(20)와 하부측 부스터챔버(22)를 순차적으로 통과하면서 하부측 수직슈트(10)의 내부 하방향으로 분사되는 공기에 의해 흐름이 빨라지면서 더욱 가속하게 되고, 이 하부측 부스터챔버(22)를 통과한 폐목재 연료와 공기의 혼합체는 개방된 제1 슬라이드게이트밸브(40)를 거쳐 이젝터(24)로 낙하됨과 동시에 공기공급관(26)으로부터 공급되는 새로운 압축공기와 다시 혼합되면서 수평슈트(14)를 거쳐 보일러 노내(12)로 투입되는 과정을 거치게 된다.

이때, 상부측 부스터챔버(20)는 도 4와 같이 로터리밸브(18)를 거친 폐목재 연료와 공기 혼합체가 하부측 수직슈트(10)를 따라 낙하될 때 하우징(20b)의 일측 공기주입관(20c)을 통해 하부측 수직슈트(10)의 둘레에 비스듬한 예각으로 형성된 다수의 분사노즐(20a)쪽으로 분사되는 공기흐름에 따라 빠르게 하방향으로 가속되면서 하부측 부스터챔버(22)를 향해 낙하되도록 한지점으로 모아주게 된다.

그리고, 하부측 부스터챔버(22)는 도 5와 같이 상부측 부스터챔버(20)를 거친 폐목재 연료와 공기 혼합체가 이젝터(24)를 향해 낙하될 때 하우징(22d)의 일측 공기주입관(22e)을 통해 하부측 수직슈트(10)의 둘레에 좁은 슬릿 형태의 분사노즐(22c)쪽으로 분사되는 공기흐름에 따라 하부측 수직슈트(10)내의 상부측 공기가 빠르게 하방향으로 빨려 들어가도록 가속되면서 이젝터(24)쪽으로 보내게 된다.

따라서, 본 발명의 바이오매스 연료를 위한 혼소장치의 투입 구조체는 폐목재 연료가 스크루 컨베이어(16)에서 대구경 상부측 수직슈트(8)와 소구경 하부측 수직슈트(10) 및 수평슈트(14)를 거쳐 보일러 노내(12)까지 도달할 때 로터리밸브(18), 상부측 부스터챔버(20), 하부측 부스터챔버(22), 이젝터(24)를 순차적으로 거치면서 분사되는 고압의 공기흐름과 벤츄리 작용에 의해 하방향으로 빠르게 가속됨과 동시에 연료와 공기가 적절하게 혼합되어 보일러 노내(12)에 투입되기 때문에 낮은 자중과 불규칙한 표면적을 가지고 있는 폐목재 연료 등을 용이하게 투입할 수 있다.

첫째, 상부측 수직슈트(8)의 상부에 로터리밸브(18)를 적용함으로써 밀봉작용을 통해 연료 투입 중 보일러 노내(12)로부터 역류된 고온연소의 흐름이 차단할 수 있는 장점이 있다.

둘째, 상부측 수직슈트(8)의 직경을 대구경으로 크게 설계하여 로터리밸브(18)를 통과한 연소가스가 상승되어 스크루 컨베이어(16)쪽으로 누설되는 유속을 최대한 저하시킴으로써 폐목재 연료가 상부측으로 부상하는 것을 방지할 수 있는 장점이 있다.

셋째, 상부측 수직슈트(8)와 하부측 수직슈트(10)의 사이에 상부측 부스터챔버(20) 적용으로 비중이 낮아 자중만으로는 낙하가 어려운 폐목재 연료의 하방향으로의 낙하를 가능케 함으로써 하부측 수직슈트(10)의 둘레를 따라 일정 간격을 두고 다수의 분사노즐(20a)을 적용하여 투입용 공기의 직진성과 관통성을 높여주면서 유속이 빠르게 유지될 수 있도록 하여 연료가 하방으로 방향성을 가지게 하는 장점이 있다.

넷째, 하부측 수직슈트(10)의 하부에 하부측 부스터챔버(22)를 적용함으로써 연료가 낙하하는데 필요한 에너지를 확보함과 동시에 좁은 갭 형상의 분사노즐(22b)을 통해 유속을 최대한 증가시키고 소모되는 유동공기의 양을 줄일 수 있으므로 배출공기는 벽을 타고 내려가도록 설계하여 상부측 공기가 끌려 들어가는 상태가 가능하여 공기의 유속을 높일 수 있을 뿐만 아니라 냉각 역할을 수행할 수 있기 때문에 유속의 높은 부압에 의해 상부측 폐목재 연료가 자연스럽게 빨려 들어가는 형상을 구현할 수 있는 장점이 있다.

한편, 본 발명은 상술한 실시예로만 한정되는 것이 아니라 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위내에서 수정 및 변형하여 실시할 수 있고, 그러한 수정 및 변형이 가해진 기술사상 역시 이하의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 한다.

8 : 상부측 수직슈트 10 : 하부측 수직슈트
12 : 보일러 노내 14 : 수평슈트
16 : 스크루 컨베이어 18 : 로터리밸브
20 : 상부측 부스터챔버 20a : 분사노즐
20b : 하우징 20c : 공기주입관
22 : 하부측 부스터챔버 22a : 상부 경사면
22b : 분사노즐 22c : 하부 경사면
22d : 하우징 22e : 공기주입관
24 : 이젝터 26 : 공기공급관
28 : 부트블로워 30 : 분기관
32 : 제1 나이프게이트밸브 34 : 제2 나이프게이트밸브
40 : 제1 슬라이드게이트밸브 42 : 제2 슬라이드게이트밸브
44 : 제3 슬라이드게이트밸브

Claims (8)

1. 폐목재 연료가 투입되어 수직으로 낙하되도록 설치되는 연료투입용 상부측 및 하부측 수직슈트(8)(10)와,
   상기 상부측 및 하부측 수직슈트(8)(10)를 따라 낙하된 폐목재 연료를 주입용 공기에 의해 보일러 노내(12)로 운송되도록 수직슈트(10)의 하부에 경사지게 설치되는 수평슈트(14)를 포함하고,
   상기 상부측 수직슈트(8)는 하부측 수직슈트(10)보다 직경이 큰 대구경으로 형성된 것으로서,
   하부에는 상기 보일러 노내(12)에서 누설된 연소가스를 차단하도록 로터리밸브(18)가 되고,
   상기 하부측 수직슈트(10)는 상기 상부측 수직슈트(8)의 하부에 동심되게 수직으로 설치되면서 상부측 수직슈트(8)보다 직경이 작은 소구경으로 형성된 것으로서,
   상부에는 폐목재 연료가 하부측 수직슈트(10)를 따라 하방향으로 흐름을 높여주도록 하부측 수직슈트(10)의 외부에서 내부로 공기를 분사하는 상부측 부스터챔버(20)가 설치되고,
   하부에는 상기 상부측 부스터챔버(20)로부터 낙하된 폐목재 연료가 하부측 수직슈트(10)를 따라 하방향으로 흐름을 높여주도록 하부측 수직슈트(10)의 외부에서 내부로 공기를 분사하는 하부측 부스터챔버(22)가 설치되며,
   상기 상부측 부스터챔버(20)는,
   상기 하부측 수직슈트(10)의 상부 일정 높이에 원주방향을 따라 일정 간격을 두고 하부측 수직슈트(8)의 외부에서 내부 하방향으로 동시 공기가 분사되도록 파이프 형태로 설치된 다수의 분사노즐(20a)과,
   상기 다수의 분사노즐(20a)을 외부에서 동시 감싸아 공기흐름을 안내하도록 상기 하부측 수직슈트(8)의 외주면에 결합된 링형상의 하우징(20b)과,
   상기 하우징(20b)의 일측에 공기가 주입되도록 연결된 공기주입관(20c)으로 구성된 것을 특징으로 하는 바이오매스 연료를 위한 혼소장치의 투입 구조체.
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4. 청구항 1에 있어서,
   상기 다수의 분사노즐(20a)은 원형 또는 다각형 파이프 형태로 설치된 것을 특징으로 하는 바이오매스 연료를 위한 혼소장치의 투입 구조체.
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 다수의 분사노즐(20a)은 상기 하부측 수직슈트(10)의 외부에 설치된 것을 특징으로 하는 바이오매스 연료를 위한 혼소장치의 투입 구조체.
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 다수의 분사노즐(20a)은 비스듬한 예각으로 설치된 것을 특징으로 하는 바이오매스 연료를 위한 혼소장치의 투입 구조체.
7. 청구항 1에 있어서,
   상기 하부측 부스터챔버(22)는,
   상기 하부측 수직슈트(10)의 하부 일정 높이에 원주방향을 따라 상부에서 하부로 갈수록 좁아지게 형성된 상부 경사면(22a)과,
   상기 상부 경사면(22a)의 하단 외경과 일정 간격을 두고 포개어지면서 그 사이에 다수의 분사노즐(22b)을 형성하도록 하부측 수직슈트(10)의 하부 일정 높이에 원주방향을 따라 상부에서 하부로 갈수록 좁아지게 형성된 하부 경사면(22c)과,
   상기 다수의 분사노즐(22b)을 중심으로 상기 상부 경사면(22a)과 하부 경사면(22c)이 포개어진 외부 둘레를 동시 감싸아 공기흐름을 안내하는 링형상의 하우징(22d)과,
   상기 하우징(22d)의 일측에 공기가 주입되도록 연결된 공기주입관(22e)으로 구성된 것을 특징으로 하는 바이오매스 연료를 위한 혼소장치의 투입 구조체.
8. 청구항 7에 있어서,
   상기 다수의 분사노즐(22b)은 비스듬한 예각으로 형성된 슬릿 형태인 것을 특징으로 하는 바이오매스 연료를 위한 혼소장치의 투입 구조체.

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